JP2022164960A - Optical device and imaging device having the same - Google Patents

Abstract

To provide an optical device the reliability of which is high.SOLUTION: Provided is an interchangeable lens 101 comprising a cam barrel 108 rotating around an optical axis and having a plurality of inner circumferential cam grooves 108a; a rear group base barrel 118 including a plurality of cam followers that engage with the inner circumferential cam grooves 108a and moving in the direction of the optical axis by the rotation of the cam barrel 108; a 5-group lens holding frame 151 held to the rear group base barrel 118 so as to be movable in the direction of the optical axis; and a coil spring 153 for urging the 5-group lens holding frame 151 in the direction of the optical axis. At least one of the plurality of cam followers is a movable cam follower 121 urged in a direction orthogonal to the optical axis by a compression coil spring 124, and the other of the plurality of cam followers except the movable cam follower 121 is a fixed cam follower 122 fixed to the rear group base barrel 118, a distance D1 between the coil spring 153 and the movable cam follower 121 being longer than a distance D2 between the coil spring 153 and the fixed cam follower 122.SELECTED DRAWING: Figure 16

Description

本発明は、光学装置、及びそれを有する撮像装置に関する。 The present invention relates to an optical device and an imaging device having the same.

デジタルカメラ、ビデオカメラ及び交換レンズ等の光学機器には、手動あるいは電動でズーミングすることによって、ズーム移動群及びフォーカス群を移動させるレンズ鏡筒を搭載するものがある。そして、撮影状態から沈胴状態（収納状態）に移動させる際、隣り合うレンズ群との間隔をより小さくすることにより収納状態でのレンズ鏡筒の小型化を実現させている。 2. Description of the Related Art Some optical devices such as digital cameras, video cameras, and interchangeable lenses are equipped with a lens barrel that moves a zoom group and a focus group by manually or electrically zooming. When moving from the photographing state to the collapsed state (stored state), the space between the adjacent lens groups is made smaller, so that the size of the lens barrel can be reduced in the stored state.

特許文献１には、合焦用モータの送りネジに噛合した移動台にレンズ保持枠を付勢バネによって当接させ、沈胴状態に移動する際に、固定筒にレンズ保持枠を当接させ、付勢バネに抗してレンズ間隔を詰める構成を備えたレンズ鏡筒が開示されている。また、特許文献２には、カム筒のカム溝に係合する複数のフォロアピンのうちの一つは、圧縮バネによってカム溝に押し付ける方向に付勢される可動フォロアピンを備えたレンズ鏡筒が開示されている。 In Patent Document 1, a lens holding frame is brought into contact with a moving table meshed with a feed screw of a focusing motor by means of an urging spring. A lens barrel is disclosed that has a configuration that closes the lens spacing against a biasing spring. Patent Document 2 discloses a lens barrel provided with a movable follower pin, one of a plurality of follower pins engaging with a cam groove of a cam barrel, which is urged by a compression spring in a direction to press against the cam groove. It is

特開２００３－９８４１８号公報JP-A-2003-98418 特開２０１３－１３４３２４号公報JP 2013-134324 A

特許文献１に開示されたレンズ鏡筒では、沈胴時における付勢バネの付勢力のバランスについて検討されていない。また、特許文献２に開示されたレンズ鏡筒では、沈胴時の圧縮バネの影響について検討されていない。そのため、レンズ保持枠が傾くおそれがある。 In the lens barrel disclosed in Patent Document 1, the balance of the biasing force of the biasing spring during retraction is not considered. Further, in the lens barrel disclosed in Patent Document 2, no consideration is given to the influence of the compression spring during retraction. Therefore, the lens holding frame may tilt.

本発明は、信頼性の高い光学装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a highly reliable optical device.

本発明の光学装置は、光軸回りに回転し複数のカム溝を有するカム部材と、前記カム溝に係合する複数のカムフォロアを備え、前記カム部材の回転により光軸方向に移動するベース部材と、前記ベース部材に前記光軸方向に移動可能に保持される第１の保持部材と、前記第１の保持部材を前記光軸方向に付勢する第１の付勢部材と、を有する光学装置において、前記複数のカムフォロアのうち少なくとも一つは、光軸と直交する方向にカムフォロア付勢部材によって付勢された第１のカムフォロアであり、前記複数のカムフォロアのうち、前記第１のカムフォロア以外は、前記ベース部材に固定された第２のカムフォロアであり、前記第１の付勢部材と前記第１のカムフォロアとの距離は、前記第１の付勢部材と前記第２のカムフォロアの距離より長いことを特徴とする。 An optical device of the present invention includes a cam member that rotates around an optical axis and has a plurality of cam grooves, and a plurality of cam followers that engage with the cam grooves, and a base member that moves in the optical axis direction as the cam member rotates. a first holding member held by the base member so as to be movable in the direction of the optical axis; and a first biasing member that biases the first holding member in the direction of the optical axis. In the device, at least one of the plurality of cam followers is a first cam follower biased by a cam follower biasing member in a direction orthogonal to the optical axis, and among the plurality of cam followers, the cam followers other than the first cam follower is a second cam follower fixed to the base member, and the distance between the first biasing member and the first cam follower is greater than the distance between the first biasing member and the second cam follower Characterized by a long length.

本発明によれば、信頼性の高い光学装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a highly reliable optical device.

（Ａ）本発明の実施例であるカメラ本体１の正面斜視図である。（Ｂ）背面斜視図である。1A is a front perspective view of a camera body 1 that is an embodiment of the present invention; FIG. (B) It is a rear perspective view. 実施例のカメラ本体１及び交換レンズ１０１の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the configuration of a camera body 1 and an interchangeable lens 101 of an embodiment; FIG. 実施例の交換レンズ１０１（撮影時の広角端）の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the interchangeable lens 101 (at the wide-angle end when photographing) of the example. 実施例の交換レンズ１０１（撮影時の望遠端）の断面図である。2 is a cross-sectional view of the interchangeable lens 101 (at the telephoto end when photographing) of the example. FIG. 実施例の交換レンズ１０１（非撮影時の沈胴端）の断面図である。2 is a cross-sectional view of the interchangeable lens 101 (collapsed end during non-shooting) of the example. FIG. 実施例の交換レンズ１０１の望遠端至近の状態を示す要部断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of essential parts showing a state of the interchangeable lens 101 of the example near the telephoto end; 図６の交換レンズ１０１を沈胴端に移動させた状態を示す要部断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of essential parts showing a state in which the interchangeable lens 101 of FIG. 6 has been moved to the collapsed end; 望遠端至近の状態のフォーカス群１１４の保持構造を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a holding structure for the focus group 114 in a state close to the telephoto end; 沈胴状態のフォーカス群１１４の保持構造を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a structure for holding the focus group 114 in a collapsed state; レンズマウント１０２を物体側から見た斜視図である。3 is a perspective view of the lens mount 102 viewed from the object side; FIG. 望遠端至近の状態での第五のズーム群１１５の保持構造を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a holding structure for the fifth zoom group 115 in a state of close proximity to the telephoto end; 沈胴状態での第五のズーム群１１５の保持構造を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a holding structure for the fifth zoom group 115 in the collapsed state; 図１１に示す状態で第五のズーム群１１５のみを示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing only the fifth zoom group 115 in the state shown in FIG. 11; 沈胴状態での後群ベース筒１１８を物体側から見た正面図である。FIG. 4 is a front view of the rear group base cylinder 118 in the collapsed state as viewed from the object side; 図１４の後群ベース筒１１８の側面図である。FIG. 15 is a side view of the rear group base cylinder 118 of FIG. 14; 図１５の断面線ＸＶＩ－ＸＶＩで切断した断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view cut along the cross-sectional line XVI-XVI in FIG. 15; 図１５の断面線ＸＶＩＩ－ＸＶＩＩで切断した断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view cut along the cross-sectional line XVII-XVII of FIG. 15; 図１７のＣで示す部分の拡大図である。18 is an enlarged view of the portion indicated by C in FIG. 17; FIG.

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。各図面を通して、同一符号は、同一又は対応部分を示すものである。尚、本実施例では光学装置の一例である交換レンズ１０１について説明するが、他にもレンズ一体型の撮像装置など、本発明はその要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Throughout the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, the interchangeable lens 101, which is an example of an optical device, will be described.

図１（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ本発明の実施例である交換レンズ１０１と交換レンズ１０１が着脱可能に装着されるデジタルカメラ（以下、カメラ本体１という）の正面側と背面側の斜視図を示している。図１（Ａ）に示すように、交換レンズ１０１が収容する撮像光学系の光軸が延びる光軸方向をＸ軸方向とし、これに直交する方向をＺ軸方向（水平方向）及びＹ軸方向（垂直方向）とする。以下、Ｚ軸方向とＹ軸方向をまとめてＺ／Ｙ軸方向とも記す。また、Ｚ軸回りの回転方向をピッチ（Ｐｉｔｃｈ）方向とし、Ｙ軸回りの回転方向をヨー（Ｙａｗ）方向とする。ピッチ方向とヨー方向（以下、まとめてピッチ／ヨー方向とも記す）は、互いに直交するＺ軸とＹ軸である２軸回りでの回転方向である。 1A and 1B respectively show an interchangeable lens 101 according to an embodiment of the present invention and a front side and a back side of a digital camera to which the interchangeable lens 101 is detachably mounted (hereinafter referred to as camera body 1). Fig. 3 shows a perspective view; As shown in FIG. 1A, the optical axis direction in which the optical axis of the imaging optical system accommodated by the interchangeable lens 101 extends is defined as the X-axis direction, and the directions orthogonal thereto are the Z-axis direction (horizontal direction) and the Y-axis direction. (vertically). Hereinafter, the Z-axis direction and the Y-axis direction are collectively referred to as the Z/Y-axis direction. Also, the direction of rotation about the Z-axis is defined as the pitch direction, and the direction of rotation about the Y-axis is defined as the yaw direction. The pitch direction and yaw direction (hereinafter collectively referred to as pitch/yaw direction) are directions of rotation about two axes, the Z axis and the Y axis, which are perpendicular to each other.

カメラ本体１のうち正面から見て左側（背面から見て右側）の部分には、ユーザがカメラ本体１を把持するためのグリップ部２が設けられている。また、カメラ本体１の上面部には、電源操作部３が配置されている。カメラ本体１が電源オフ状態にあるときにユーザが電源操作部３をオン操作すると、通電が開始されてカメラ本体１が電源オン状態となり、後述のフォーカス群１１４の原点検出処理などのコンピュータプログラムが実行されて、撮影待機状態となる。逆に、カメラ本体１が電源オン状態にあるときにユーザが電源操作部３をオフ操作すると、カメラ本体１が電源オフ状態となる。 A grip portion 2 for a user to grip the camera body 1 is provided on the left side of the camera body 1 when viewed from the front (right side when viewed from the back). A power supply operation unit 3 is arranged on the upper surface of the camera body 1 . When the user turns on the power supply operation unit 3 while the camera body 1 is in the power off state, power supply is started and the camera body 1 is turned on, and a computer program such as an origin detection process of the focus group 114, which will be described later, is executed. It is executed and enters a shooting standby state. Conversely, when the user turns off the power operation unit 3 while the camera body 1 is in the power-on state, the camera body 1 is turned off.

更に、カメラ本体１の上面部には、モードダイアル４、レリーズボタン５及びアクセサリシュー６が設けられている。モードダイアル４をユーザが回転操作することで、撮影モードを切り替えることができる。撮影モードには、シャッタ速度や絞り値等の撮影条件をユーザが任意に設定可能なマニュアル静止画撮影モード、自動で適正な露光量が得られるオート静止画撮影モード、及び動画の撮影を行うための動画撮影モードが含まれる。また、レリーズボタン５をユーザが半押し操作することで、オートフォーカスや自動露出制御等の撮影準備の動作を指示することができ、全押し操作することで撮影を指示することができる。アクセサリシュー６には、外部フラッシュ等のアクセサリが脱着可能に装着される。 Furthermore, a mode dial 4 , a release button 5 and an accessory shoe 6 are provided on the upper surface of the camera body 1 . The shooting mode can be switched by the user rotating the mode dial 4 . The shooting modes include a manual still image shooting mode in which the user can arbitrarily set shooting conditions such as shutter speed and aperture value, an automatic still image shooting mode in which an appropriate amount of exposure is obtained automatically, and a video shooting mode. video shooting mode is included. In addition, by half-pressing the release button 5, the user can instruct shooting preparation operations such as autofocus and automatic exposure control. An accessory such as an external flash is detachably attached to the accessory shoe 6 .

交換レンズ１０１は、レンズマウント１０２（固定部材）を介して、カメラ本体１に設けられたカメラマウント７に機械的及び電気的に接続される。交換レンズ１０１内には、被写体からの光を結像させて被写体像を形成する撮像光学系が収容されている。交換レンズ１０１の外周には、ユーザ操作により光軸を中心として回転可能なズーム操作環１０３が設けられている。ズーム操作環１０３がユーザによって回転操作されると、撮像光学系を構成する後述のズーム群１１０がズーム操作環１０３の角度に対応した所定の使用位置へと移動する。こうしてユーザは、所望の画角での撮影が可能となる。 The interchangeable lens 101 is mechanically and electrically connected to a camera mount 7 provided on the camera body 1 via a lens mount 102 (fixing member). The interchangeable lens 101 accommodates an imaging optical system that forms an image of a subject by forming an image of light from the subject. A zoom operation ring 103 is provided on the outer periphery of the interchangeable lens 101 and is rotatable about the optical axis by user operation. When the zoom operation ring 103 is rotated by the user, a zoom group 110 that constitutes the imaging optical system, which will be described later, moves to a predetermined use position corresponding to the angle of the zoom operation ring 103 . In this way, the user can shoot at a desired angle of view.

図１（Ｂ）に示すように、カメラ本体１の背面には、背面操作部８と表示部９とが設けられている。背面操作部８は、様々な機能が割り当てられた複数のボタンやダイアルを含む。カメラ本体１の電源がオン状態であり、静止画又は動画撮影モードが設定されているとき、表示部９には、後述する撮像素子１６により撮像されている被写体像のスルー画像が表示される。また、表示部９には、シャッタ速度や絞り値等の撮影条件を示す撮影パラメータが表示され、ユーザは、その表示を見ながら背面操作部８を操作することによって、撮影パラメータの設定値を変更することが可能である。背面操作部８は、記録された撮影画像の再生を指示するための再生ボタンを含み、再生ボタンをユーザが操作することで、撮影画像が表示部９に再生表示される。 As shown in FIG. 1(B), a rear operation section 8 and a display section 9 are provided on the rear surface of the camera body 1 . The back operation unit 8 includes a plurality of buttons and dials to which various functions are assigned. When the power of the camera body 1 is on and the still image or moving image shooting mode is set, the display unit 9 displays a through image of a subject imaged by the imaging device 16, which will be described later. Also, the display unit 9 displays shooting parameters indicating shooting conditions such as shutter speed and aperture value, and the user can change the setting values of the shooting parameters by operating the rear operation unit 8 while viewing the display. It is possible to The back operation unit 8 includes a playback button for instructing playback of the recorded captured image. When the user operates the playback button, the captured image is played back and displayed on the display unit 9 .

図２は、カメラ本体１及び交換レンズ１０１の電気的及び光学的な構成を示すブロック図である。カメラ本体１は、カメラ本体１と交換レンズ１０１に電力を供給する電源部１０と、前述した電源操作部３、モードダイアル４、レリーズボタン５、背面操作部８及び表示部９のタッチパネル機能を含む操作部１１とを有する。カメラ本体１及び交換レンズ１０１の全体のシステムとしての制御は、カメラ本体１に設けられたカメラ制御部１２と交換レンズ１０１に設けられたレンズ制御部１０４とがお互いに連係することによって行われる。カメラ制御部１２は、記憶部１３に格納されているコンピュータプログラムを読み出して実行する。その際、カメラ制御部１２は、レンズマウント１０２に設けられた電気接点１０５の通信端子を介して、レンズ制御部１０４と各種制御信号やデータ等の通信を行う。電気接点１０５は、前述した電源部１０からの電力を交換レンズ１０１に供給する電源端子を含む。 FIG. 2 is a block diagram showing the electrical and optical configurations of the camera body 1 and the interchangeable lens 101. As shown in FIG. The camera body 1 includes a power supply unit 10 that supplies power to the camera body 1 and the interchangeable lens 101, and the touch panel functions of the power operation unit 3, mode dial 4, release button 5, rear operation unit 8, and display unit 9 described above. and an operation unit 11 . Control of the entire system of the camera body 1 and the interchangeable lens 101 is performed by the camera control section 12 provided in the camera body 1 and the lens control section 104 provided in the interchangeable lens 101 cooperating with each other. The camera control unit 12 reads and executes computer programs stored in the storage unit 13 . At this time, the camera control unit 12 communicates various control signals, data, etc. with the lens control unit 104 via the communication terminal of the electrical contact 105 provided on the lens mount 102 . The electrical contact 105 includes a power terminal that supplies power from the power supply section 10 described above to the interchangeable lens 101 .

交換レンズ１０１が有する撮像光学系は、ズーム操作環１０３と連結し、光軸方向に移動して画角を変更するズーム群１１０と、防振素子としてのシフトレンズを含むレンズ防振群１１２を有する。レンズ防振群１１２は、光軸に対して直交するＺ／Ｙ軸方向に移動（シフト）することで像振れを低減する。更に、撮像光学系は、光量調節動作を行う絞り群３０１と、光軸方向に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズを含むフォーカス群１１４を有する。そして、交換レンズ１０１は、レンズ防振群１１２を移動させる防振駆動部２０１、絞り群３０１を駆動する絞り駆動部３０２、及びフォーカス群１１４を移動させるフォーカス駆動部４０１を有する。 The imaging optical system of the interchangeable lens 101 includes a zoom group 110 that is connected to the zoom operation ring 103 and moves in the optical axis direction to change the angle of view, and a lens vibration reduction group 112 that includes a shift lens as a vibration reduction element. have. The lens stabilization group 112 reduces image blur by moving (shifting) in the Z/Y-axis directions perpendicular to the optical axis. Further, the imaging optical system has an aperture group 301 for adjusting the amount of light, and a focus group 114 including a focus lens that moves in the optical axis direction to adjust the focus. The interchangeable lens 101 has an anti-vibration drive unit 201 that moves the lens anti-vibration group 112 , an aperture drive unit 302 that drives the aperture group 301 , and a focus drive unit 401 that moves the focus group 114 .

カメラ本体１は、シャッタユニット１４、シャッタ駆動部１５、撮像素子１６、画像処理部１７及び前述したカメラ制御部１２を有する。シャッタユニット１４は、交換レンズ１０１内の撮像光学系で結像され、撮像素子１６で露光される光の量を制御する。撮像素子１６は、撮像光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を出力する。画像処理部１７は、撮像信号に対して各種画像処理を行った後、画像信号を生成する。表示部９は、画像処理部１７から出力された画像信号（スルー画像）の表示、前述したように撮影パラメータの表示、及び記憶部１３や不図示の記録媒体に記録された撮影画像の再生表示をする。 The camera body 1 has a shutter unit 14, a shutter driving section 15, an imaging element 16, an image processing section 17, and the camera control section 12 described above. The shutter unit 14 controls the amount of light that is imaged by the imaging optical system in the interchangeable lens 101 and exposed by the imaging element 16 . The imaging device 16 photoelectrically converts a subject image formed by the imaging optical system and outputs an imaging signal. The image processing unit 17 generates an image signal after performing various image processing on the imaging signal. The display unit 9 displays an image signal (through image) output from the image processing unit 17, displays shooting parameters as described above, and reproduces and displays shot images recorded in the storage unit 13 or a recording medium (not shown). do.

カメラ制御部１２は、操作部１１における撮影準備操作（レリーズボタン５の半押し操作など）に応じて、フォーカス駆動部４０１を制御する。例えば、オートフォーカスの動作が指示された場合、焦点検出部１８は、画像処理部１７で生成された画像信号をもとに、撮像素子１６で結像される被写体像の焦点状態を判定し、焦点信号を生成してカメラ制御部１２に送信する。それとともに、フォーカス駆動部４０１は、フォーカス群１１４の現在位置に関する情報をカメラ制御部１２に送信する。カメラ制御部１２は、被写体像の焦点状態とフォーカス群１１４の現在位置とを比較し、そのずれ量からフォーカス駆動量を算出してレンズ制御部１０４に送信する。そして、レンズ制御部１０４は、フォーカス駆動部４０１を介してフォーカス群１１４を光軸方向の目標位置まで移動させ、被写体像の焦点ずれを補正する。 The camera control unit 12 controls the focus driving unit 401 in accordance with a photographing preparation operation (half-press operation of the release button 5, etc.) on the operation unit 11 . For example, when an autofocus operation is instructed, the focus detection unit 18 determines the focus state of the subject image formed by the imaging device 16 based on the image signal generated by the image processing unit 17, A focus signal is generated and transmitted to the camera control unit 12 . At the same time, the focus driving section 401 transmits information regarding the current position of the focus group 114 to the camera control section 12 . The camera control unit 12 compares the focus state of the subject image with the current position of the focus group 114 , calculates the focus drive amount from the shift amount, and transmits the calculated amount to the lens control unit 104 . Then, the lens control unit 104 moves the focus group 114 to a target position in the optical axis direction via the focus driving unit 401, and corrects defocus of the subject image.

詳しくは後述するが、フォーカス駆動部４０１は、フォーカスモータと、フォーカス群１１４の原点位置を検出するフォトインタラプタとを備える。一般的に、フォーカスモータとして、アクチュエータの一種であるステップモータ１４７が採用されることが多い。しかしながら、ステップモータ１４７は、相対的な駆動量しか制御することができないため、カメラ本体１の電源オフ状態においては、フォーカス群１１４の現在位置が不定となる。また、カメラ本体１が電源オン状態であっても、交換レンズ１０１をカメラ本体１のカメラマウント７から機械的に取り外すなどして、交換レンズ１０１への通電を中断した場合には、フォーカス群１１４は通電切断時の位置で保持されて検出不能となる。こうしたフォーカス群１１４の現在位置が不定な状態から、ユーザが電源操作部３をオン操作した場合には、撮影待機状態に至るよりも前に、まずフォーカス群１１４を原点位置まで移動させて、原点検出処理を実行しなければならない。尚、フォーカスモータとして、エンコーダを備えるＤＣモータや超音波モータを採用してもよい。また、フォトインタラプタは発光部から発せられた光を受光部にて直接受光するものであるが、これに代わって、反射面からの反射光を受光するフォトリフレクタや、導電パターンに接触して電気的に信号を検出するブラシを用いてもよい。 Although details will be described later, the focus driving unit 401 includes a focus motor and a photointerrupter that detects the origin position of the focus group 114 . Generally, a step motor 147, which is a type of actuator, is often used as the focus motor. However, since the step motor 147 can only control the relative driving amount, the current position of the focus group 114 is indefinite when the power of the camera body 1 is off. Even when the power of the camera body 1 is on, if the power supply to the interchangeable lens 101 is interrupted by mechanically removing the interchangeable lens 101 from the camera mount 7 of the camera body 1, the focus group 114 is held at the position at the time of de-energization and becomes undetectable. When the user turns on the power supply operation unit 3 from such a state in which the current position of the focus group 114 is uncertain, the focus group 114 is first moved to the origin position before reaching the shooting standby state. A detection process must be performed. A DC motor or an ultrasonic motor having an encoder may be employed as the focus motor. The photointerrupter directly receives the light emitted from the light-emitting portion at the light-receiving portion, but instead of this, a photo-reflector for receiving the reflected light from the reflecting surface, or a photo-interrupter which contacts the conductive pattern to generate an electric current. A brush that detects the signal in a targeted manner may be used.

また、カメラ制御部１２は、操作部１１から受けた絞り値やシャッタ速度の設定値に応じて、絞り駆動部３０２及びシャッタ駆動部１５を介して、絞り群３０１及びシャッタユニット１４の駆動を制御する。例えば、自動露出制御の動作が指示された場合、カメラ制御部１２は、画像処理部１７で生成された輝度信号を受信して測光演算を行う。この測光演算結果をもとに、カメラ制御部１２は、操作部１１における撮影指示操作（レリーズボタン５の全押し操作など）に応じて、絞り駆動部３０２を制御する。それとともに、カメラ制御部１２は、シャッタ駆動部１５を介してシャッタユニット１４の駆動を制御し、撮像素子１６による露光処理を行う。 In addition, the camera control unit 12 controls driving of the diaphragm group 301 and the shutter unit 14 via the diaphragm driving unit 302 and the shutter driving unit 15 according to the setting values of the diaphragm value and the shutter speed received from the operation unit 11. do. For example, when an automatic exposure control operation is instructed, the camera control section 12 receives a luminance signal generated by the image processing section 17 and performs photometric calculation. Based on the photometry calculation result, the camera control unit 12 controls the aperture driving unit 302 in response to a photographing instruction operation (full-press operation of the release button 5, etc.) on the operation unit 11 . At the same time, the camera control section 12 controls driving of the shutter unit 14 via the shutter driving section 15 and performs exposure processing by the imaging element 16 .

カメラ本体１は、ユーザの手振れ等による像振れを検出可能な振れ検出手段として、ピッチ振れ検出部１９とヨー振れ検出部２０を有する。ピッチ振れ検出部１９とヨー振れ検出部２０はそれぞれ、角速度センサ（振動ジャイロ）や角加速度センサを用いて、ピッチ方向（Ｚ軸回りの回転方向）及びヨー方向（Ｙ軸回りの回転方向）の像振れを検出して振れ信号を出力する。カメラ制御部１２は、ピッチ振れ検出部１９からの振れ信号を用いてレンズ防振群１１２のＹ軸方向でのシフト位置を算出する。同様にカメラ制御部１２は、ヨー振れ検出部２０からの振れ信号を用いてレンズ防振群１１２のＺ軸方向でのシフト位置を算出する。そして、カメラ制御部１２は、算出したピッチ／ヨー方向のシフト位置に応じて、防振駆動部２０１を介してレンズ防振群１１２をＺ／Ｙ軸方向の目標位置まで移動させ、露光中やスルー画像表示中の像振れを低減する。 The camera body 1 has a pitch shake detection section 19 and a yaw shake detection section 20 as shake detection means capable of detecting image shake caused by a user's hand shake or the like. The pitch vibration detection unit 19 and the yaw vibration detection unit 20 use an angular velocity sensor (vibration gyro) and an angular acceleration sensor, respectively, to detect the pitch direction (rotational direction around the Z axis) and the yaw direction (rotational direction around the Y axis). It detects image blur and outputs a shake signal. The camera control unit 12 uses the shake signal from the pitch shake detection unit 19 to calculate the shift position of the lens anti-vibration group 112 in the Y-axis direction. Similarly, the camera control unit 12 uses the shake signal from the yaw shake detection unit 20 to calculate the shift position of the lens anti-vibration group 112 in the Z-axis direction. Then, the camera control unit 12 moves the lens anti-vibration group 112 to the target position in the Z/Y-axis direction via the anti-vibration drive unit 201 according to the calculated shift position in the pitch/yaw direction. To reduce image blur during through image display.

交換レンズ１０１に備えられたズーム操作環１０３により、撮像光学系の画角が変更され、交換レンズ１０１はそのズーム操作環１０３の角度を検出するズーム検出部１０６を有する。ズーム検出部１０６は、ユーザが操作するズーム操作環１０３の角度を絶対値として検出するものであり、例えば抵抗式のリニアポテンショメータを用いて構成される。ズーム検出部１０６によって検出された画角に関する情報は、レンズ制御部１０４に送信され、前述したカメラ制御部１２による各種の制御に反映される。また一方で、こうした各種の情報の一部は、撮影画像とともに記憶部１３や不図示の記録媒体に記録される。 A zoom operation ring 103 provided on the interchangeable lens 101 changes the angle of view of the imaging optical system, and the interchangeable lens 101 has a zoom detection unit 106 that detects the angle of the zoom operation ring 103 . The zoom detection unit 106 detects the angle of the zoom operation ring 103 operated by the user as an absolute value, and is configured using, for example, a resistive linear potentiometer. Information about the angle of view detected by the zoom detection unit 106 is transmitted to the lens control unit 104 and reflected in various controls by the camera control unit 12 described above. On the other hand, part of such various information is recorded in the storage unit 13 or a recording medium (not shown) together with the captured image.

次に、図３から図５を用いて、交換レンズ１０１における主要な構成部品の位置関係について説明する。図３から図５は、光軸を含むＸＹ平面上の断面図であり、ここで示される中心線は、撮像光学系によって決定される光軸と略一致するため、以下では光軸と同義とする。図３及び図４は、それぞれズームにおける短焦点側の広角端と長焦点側の望遠端を示しており、いずれも撮影が可能な状態である。一方、図５は、非撮影時の沈胴状態であり、光軸方向にもっとも全長が短縮した沈胴端を示している。 Next, the positional relationship of main components in the interchangeable lens 101 will be described with reference to FIGS. 3 to 5. FIG. 3 to 5 are cross-sectional views on the XY plane containing the optical axis, and the center line shown here substantially coincides with the optical axis determined by the imaging optical system, so hereinafter it is synonymous with the optical axis. do. 3 and 4 show the wide-angle end on the short focal length side and the telephoto end on the long focal length side in zooming, both of which are ready for photographing. On the other hand, FIG. 5 shows the collapsed state when not photographing, and shows the collapsed end where the total length in the optical axis direction is the shortest.

図３及び図４に示すように、本実施例では、撮像光学系の一例として六群構成を採用しており、ズーム群１１０は、それぞれ広角端と望遠端とで異なる所定の使用位置へと移動して、被写体からの光を撮像素子１６に結像させる。ズーム群１１０は、第１のズーム群１１１、第２のズーム群として機能するレンズ防振群１１２、絞り群３０１、第三のズーム群１１３、第四のズーム群として機能するフォーカス群１１４、第五のズーム群１１５、第六のズーム群１１６により構成される。尚、本発明は撮像光学系の構成を限定するものではなく、例えばレンズ防振群１１２やフォーカス群１１４は、他のズーム群として機能するものであっても良い。また、一部のレンズ群が移動可能ではなく、固定されたものであっても構わない。 As shown in FIGS. 3 and 4, this embodiment employs a six-group configuration as an example of an imaging optical system, and the zoom group 110 is moved to different predetermined positions at the wide-angle end and the telephoto end. It moves and forms an image of the light from the subject on the imaging device 16 . The zoom group 110 includes a first zoom group 111, a lens stabilization group 112 functioning as a second zoom group, an aperture group 301, a third zoom group 113, a focus group 114 functioning as a fourth zoom group, a It is composed of five zoom groups 115 and a sixth zoom group 116 . The present invention does not limit the configuration of the imaging optical system, and for example, the lens vibration reduction group 112 and the focus group 114 may function as other zoom groups. Also, some lens groups may not be movable and may be fixed.

直進案内筒１０７は、固定筒１１７（図６参照）を介してレンズマウント１０２に固定される固定部品である。直進案内筒１０７の外周面には、周方向の等分位置に不図示のカム溝が形成されている。一方、カム筒１０８（カム部材）の内周側には、不図示のカムフォロアが設けられている。更に、カム筒１０８は、不図示のキーを介してズーム操作環１０３と連結されている。ズーム操作環１０３が回転操作されると、カム筒１０８は、直進案内筒１０７のカム溝とカム筒１０８のカムフォロアとの嵌合によって、光軸を中心として回転すると共に、光軸方向へ進退する。 The rectilinear guide tube 107 is a fixed component that is fixed to the lens mount 102 via a fixed tube 117 (see FIG. 6). Cam grooves (not shown) are formed on the outer peripheral surface of the rectilinear guide tube 107 at equally divided positions in the circumferential direction. On the other hand, a cam follower (not shown) is provided on the inner peripheral side of the cam cylinder 108 (cam member). Furthermore, the cam cylinder 108 is connected to the zoom operation ring 103 via a key (not shown). When the zoom operation ring 103 is rotated, the cam tube 108 rotates about the optical axis and advances and retreats in the optical axis direction due to the engagement between the cam groove of the rectilinear guide tube 107 and the cam follower of the cam tube 108 . .

直進案内筒１０７には、ズーム群１１０の回転方向への移動を規制して、光軸方向への直進を案内する直進案内溝が、周方向の等分位置に形成されている。また、カム筒１０８には、ズーム群１１０に対応して、回転方向にそれぞれ異なる角度の軌跡を持つカム溝が、同じく等分位置に形成されている。一方で、ズーム群１１０には複数のカムフォロアが設けられており、各カムフォロアは、対応する直進案内溝とカム溝とに嵌合している。ユーザがズーム操作環１０３を回転操作すると、カム筒１０８が回転し、カムフォロアは直進案内溝とカム溝との嵌合によって、回転方向への移動を規制すると共に、ズーム群１１０を光軸方向へ進退させる。 Linear guide grooves for restricting the movement of the zoom group 110 in the rotational direction and guiding the linear movement in the optical axis direction are formed in the linear guide tube 107 at equally divided positions in the circumferential direction. Also, in the cam cylinder 108, cam grooves having trajectories of different angles in the rotational direction corresponding to the zoom group 110 are formed at equally divided positions. On the other hand, the zoom group 110 is provided with a plurality of cam followers, and each cam follower is fitted in the corresponding rectilinear guide groove and cam groove. When the user rotates the zoom operation ring 103, the cam cylinder 108 rotates, and the cam follower restricts the movement in the rotational direction by fitting the rectilinear guide groove and the cam groove, and moves the zoom group 110 along the optical axis. advance and retreat.

本実施例の交換レンズ１０１は、不図示の沈胴機構と、レンズ防振群１１２の不図示の退避機構とを有している。これら機構により、非撮影時において、ズーム群１１０を更に背面側（カメラ本体１側）へ繰り込むことが可能となり、交換レンズ１０１の全長短縮を実現することで、携帯性を高めることができる。図３の広角端では、第１のズーム群１１１とレンズ防振群１１２との間隔が広くなっているのに対し、図４の望遠端では、第五のズーム群１１５と第六のズーム群１１６との間隔が広くなっている。こうしたそれぞれの間隔を狭め、お互いに接近した収納位置へと移動させて、光軸方向における全長を短縮させるものが沈胴機構である。 The interchangeable lens 101 of this embodiment has a retraction mechanism (not shown) and a retraction mechanism (not shown) for the lens anti-vibration group 112 . With these mechanisms, the zoom group 110 can be retracted further toward the rear side (the side of the camera body 1) when not photographing, and the overall length of the interchangeable lens 101 can be shortened, thereby improving portability. At the wide-angle end in FIG. 3, the distance between the first zoom group 111 and the lens stabilization group 112 is wide, while at the telephoto end in FIG. 116 is widened. The collapsible mechanism shortens the distance between them and moves them to the storage position closer to each other to shorten the total length in the optical axis direction.

図５に示すように、非撮影時の沈胴端においては、ズーム群１１０はお互いに接近した収納位置に位置している。この状態から、例えばユーザがズーム操作環１０３を広角端まで回転操作すると、ズーム群１１０が正面側（被写体側）へ繰り出し、所定の使用位置まで移動することで、図３に示す撮影が可能な状態へと至る。こうした沈胴機構についての説明は省略する。 As shown in FIG. 5, the zoom group 110 is positioned at the retracted position close to each other at the retracted end during non-shooting. From this state, for example, when the user rotates the zoom operation ring 103 to the wide-angle end, the zoom group 110 extends to the front side (subject side) and moves to a predetermined use position, thereby enabling photographing shown in FIG. come to a state. A description of such a collapsible mechanism is omitted.

また、図３及び図４に示す撮影時では、すべてのズーム群１１０が同一の光軸上に配置されているが、図５に示す非撮影時の沈胴端では、レンズ防振群１１２が光軸に対して垂直な方向（径方向）へ退避している。図３に示す撮影が可能な状態から、例えばユーザがズーム操作環１０３を沈胴端まで回転操作すると、ズーム群１１０が背面側（カメラ本体１側）への繰り込みを開始するが、それと同時にレンズ防振群１１２が光軸から退避する。こうして生じた空間に、第１のズーム群１１１が更に繰り込んで、お互いに干渉しないように収納されることで、図５に示すもっとも全長が短縮した状態へと至る。こうしたレンズ防振群１１２の退避機構についての説明は省略する。 3 and 4, all the zoom groups 110 are arranged on the same optical axis. It retracts in the direction perpendicular to the axis (radial direction). For example, when the user rotates the zoom operation ring 103 to the retracted end from the photographable state shown in FIG. The vibration group 112 retreats from the optical axis. The first zoom group 111 is further retracted into the space thus created and accommodated so as not to interfere with each other, resulting in the shortest overall length shown in FIG. A description of such a retraction mechanism for the lens anti-vibration group 112 is omitted.

図６は、本発明を実施した交換レンズ１０１の望遠端至近の状態を示す要部断面図、図７は図６の交換レンズ１０１を沈胴端に移動させた状態を示す要部断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view of essential parts showing a state of an interchangeable lens 101 embodying the present invention in the vicinity of the telephoto end, and FIG. 7 is a cross-sectional view of essential parts showing a state in which the interchangeable lens 101 of FIG. .

後群ベース筒１１８（ベース部材）は、絞り群３０１（不図示）、第三のズーム群１１３、フォーカス群１１４、フォーカス駆動部４０１（不図示）、第五のズーム群１１５を保持しており、ズーミングの際はこれらの部材と一体で移動する。カム筒１０８は、光軸回りに回転し、カム筒１０８の内周にはテーパー状の複数の内周カム溝１０８ａ（カム溝）が設けられている。後群ベース筒１１８は、内周カム溝１０８ａに係合する複数のカムフォロアを周方向に等分位置に備えている。図６においては、固定カムフォロア１２３（第２のカムフォロア）がカム筒１０８の内周に設けられた内周カム溝１０８ａに係合している。固定カムフォロア１２３の係合部は、円錐形状をした円錐面１２３ａであり、内周カム溝１０８ａの斜面に線接触するように構成されている。また、固定カムフォロア１２３の内周部１２３ｂは直進案内筒１０７に設けられた直進溝１０７ａに係合しており、カム筒１０８を回転させることで後群ベース筒１１８は光軸方向に移動する構成になっている。 A rear group base tube 118 (base member) holds an aperture group 301 (not shown), a third zoom group 113, a focus group 114, a focus driving section 401 (not shown), and a fifth zoom group 115. , moves integrally with these members during zooming. The cam cylinder 108 rotates around the optical axis, and the inner periphery of the cam cylinder 108 is provided with a plurality of tapered inner peripheral cam grooves 108a (cam grooves). The rear group base tube 118 has a plurality of cam followers that engage with the inner peripheral cam groove 108a at equally spaced positions in the circumferential direction. In FIG. 6 , a fixed cam follower 123 (second cam follower) is engaged with an inner peripheral cam groove 108 a provided on the inner periphery of the cam cylinder 108 . The engaging portion of the fixed cam follower 123 is a conical surface 123a having a conical shape, and is configured to line-contact with the slope of the inner peripheral cam groove 108a. Further, the inner peripheral portion 123b of the fixed cam follower 123 is engaged with the rectilinear groove 107a provided in the rectilinear guide cylinder 107, and by rotating the cam cylinder 108, the rear group base cylinder 118 moves in the optical axis direction. It has become.

図８及び図９はフォーカス群１１４の保持構造を示す斜視図で、図８は望遠端至近の状態を示し、図９は沈胴状態を示している。 8 and 9 are perspective views showing the holding structure of the focus group 114, FIG. 8 showing a state near the telephoto end, and FIG. 9 showing a collapsed state.

４群レンズ保持枠１４１（第２の保持部材）は、フォーカス群１１４を構成するレンズを保持している。ガイドバー１４２（第１のガイド軸）は、後群ベース筒１１８に固定されている金属製の部材であり、４群レンズ保持枠１４１に設けられた２つの摺動穴１４１ａ（嵌合穴）及び摺動穴１４１ｂ（嵌合穴）に係合している。同様に後群ベース筒１１８に固定されたガイドバー１４３（第２のガイド軸）は、４群レンズ保持枠１４１に設けられたＵ字溝１４１ｃ（嵌合溝）に係合している。このような構成によって４群レンズ保持枠１４１は後群ベース筒１１８に対して光軸方向に移動可能に保持されている。 A fourth-group lens holding frame 141 (second holding member) holds the lenses that constitute the focus group 114 . The guide bar 142 (first guide shaft) is a metal member fixed to the rear group base cylinder 118, and is fitted into two sliding holes 141a (fitting holes) provided in the fourth group lens holding frame 141. and the sliding hole 141b (fitting hole). Similarly, a guide bar 143 (second guide shaft) fixed to the rear group base tube 118 is engaged with a U-shaped groove 141 c (fitting groove) provided in the fourth group lens holding frame 141 . With such a configuration, the fourth group lens holding frame 141 is held movably in the optical axis direction with respect to the rear group base tube 118 .

ラックホルダ１４４には、貫通穴が設けられており、そこにガイドバー１４２が挿入されている。ラックホルダ１４４はガイドバー１４２の軸方向に移動可能に保持されており、ボス１４４ａが４群レンズ保持枠１４１に設けられた長穴１４１ｄに係合することで貫通穴回りに回転することを防止している。圧縮コイルバネであるコイルバネ１４５（第２の付勢部材）によってラックホルダ１４４の端部１４４ｂが４群レンズ保持枠１４１の摺動穴１４１ｂ側に押し付けられるように付勢されている。すなわち、４群レンズ保持枠１４１は、コイルバネ１４５により光軸方向に付勢されている。 The rack holder 144 is provided with a through hole into which the guide bar 142 is inserted. The rack holder 144 is held movably in the axial direction of the guide bar 142, and the boss 144a engages with the elongated hole 141d provided in the fourth group lens holding frame 141 to prevent rotation around the through hole. is doing. A coil spring 145 (second biasing member), which is a compression coil spring, biases the end portion 144b of the rack holder 144 against the slide hole 141b side of the fourth group lens holding frame 141 . That is, the fourth group lens holding frame 141 is biased by the coil spring 145 in the optical axis direction.

ラック１４６は、不図示のフォーカス駆動部４０１を構成するステップモータ１４７の送りネジ１４７ａに噛合している（図１６参照）。ラック１４６は回転軸部１４６ａがラックホルダ１４４の嵌合穴１４４ｃに係合し、嵌合穴１４４ｃ回りの回転のみ許容するように構成されている。このような構成とすることによって、ステップモータ１４７の送りネジ１４７ａが部品精度のばらつきで振れることがあっても安定して噛合することができる。以上の構成によって、ステップモータ１４７の駆動によって４群レンズ保持枠１４１を光軸方向に移動させることができる。 The rack 146 is meshed with a feed screw 147a of a step motor 147 that constitutes the focus driving section 401 (not shown) (see FIG. 16). The rack 146 is configured so that the rotating shaft portion 146a engages with the fitting hole 144c of the rack holder 144 and allows only rotation around the fitting hole 144c. By adopting such a configuration, even if the feed screw 147a of the step motor 147 shakes due to variations in part accuracy, stable meshing can be achieved. With the above configuration, the fourth group lens holding frame 141 can be moved in the optical axis direction by driving the step motor 147 .

図９に示す沈胴状態では、後群ベース筒１１８が移動することで、４群レンズ保持枠１４１に設けられた当接部１４１ｅが固定部材であるレンズマウント１０２に設けられた４群当接部１０２ａ（図１０参照）に突き当たる。すなわち、沈胴状態に移行する際、４群レンズ保持枠１４１の摺動穴１４１ａの近傍に設けられた当接部１４１ｅが後群ベース筒１１８以外の部材に当接する。二つの摺動穴１４１ａ、１４１ｂが設けられた側で当接させる方が後群ベース筒１１８の倒れを防止できる。そして、ラック１４６は送りネジ１４７ａに噛合して動かないため、コイルバネ１４５を縮めるようにして、４群レンズ保持枠１４１が後群ベース筒１１８に対して移動することが可能になる。 In the retracted state shown in FIG. 9, the movement of the rear group base tube 118 causes the contact portion 141e provided on the fourth group lens holding frame 141 to move to the fourth group contact portion provided on the lens mount 102, which is a fixed member. 102a (see FIG. 10). That is, when shifting to the collapsed state, the contact portion 141e provided in the vicinity of the slide hole 141a of the fourth group lens holding frame 141 contacts a member other than the rear group base tube 118. As shown in FIG. It is possible to prevent the rear group base cylinder 118 from falling down by contacting it on the side where the two sliding holes 141a and 141b are provided. Since the rack 146 is engaged with the feed screw 147a and does not move, the fourth group lens holding frame 141 can be moved with respect to the rear group base tube 118 by compressing the coil spring 145. FIG.

図１０は、レンズマウント１０２を物体側から見た斜視図である。レンズマウント１０２は、物体側に４群当接部１０２ａと５群当接部１０２ｂを備えている。図１１、図１２は、第五のズーム群１１５の保持構造を示す斜視図で、図１１は望遠端至近の状態を示し、図１２は沈胴状態を示している。図１３は、図１１と同じ状態で第五のズーム群１１５のみを示す斜視図である。 FIG. 10 is a perspective view of the lens mount 102 viewed from the object side. The lens mount 102 has a fourth group contact portion 102a and a fifth group contact portion 102b on the object side. 11 and 12 are perspective views showing the holding structure of the fifth zoom group 115, with FIG. 11 showing a state near the telephoto end and FIG. 12 showing a collapsed state. FIG. 13 is a perspective view showing only the fifth zoom group 115 in the same state as in FIG.

図１３において、５群レンズ保持枠１５１（第１の保持部材）は、第五のズーム群１１５を構成するレンズを保持している。ガイドバー１４３は、後群ベース筒１１８に固定されている金属製の部材であり、５群レンズ保持枠１５１に設けられた摺動穴１５１ａ及び摺動穴１５１ｂに係合している。また、不図示の回転止め構造によって５群レンズ保持枠１５１は、その回転が防止されると共に、後群ベース筒１１８に対しては光軸方向に移動可能に保持されている。ガイドバー１４３は４群レンズ保持枠１４１の回転止めと、５群レンズ保持枠１５１の光軸方向への移動案内の両方の働きを有している。 In FIG. 13 , a fifth group lens holding frame 151 (first holding member) holds the lenses that constitute the fifth zoom group 115 . The guide bar 143 is a metal member fixed to the rear group base tube 118 and engages with the sliding holes 151 a and 151 b provided in the fifth group lens holding frame 151 . The fifth group lens holding frame 151 is prevented from rotating by a rotation stop structure (not shown), and is held movably in the optical axis direction with respect to the rear group base tube 118 . The guide bar 143 functions both to stop the rotation of the 4th group lens holding frame 141 and to guide the movement of the 5th group lens holding frame 151 in the optical axis direction.

コイルバネ１５３（第１の付勢部材）は、両端に円形のフック１５３ａ、１５３ｂを有する引張りコイルバネである。コイルバネ１５３は、一端のフック１５３ａが後群ベース筒１１８に設けられた突起１１８ａに係止し、他端のフック１５３ｂは５群レンズ保持枠１５１に設けられた突起部１５１ｃに係止されている。従って、コイルバネ１５３により光軸方向に付勢されている５群レンズ保持枠１５１は、後群ベース筒１１８に対して常に像側に付勢されている。撮影状態においては、５群レンズ保持枠１５１の保証面１５１ｄが後群ベース筒１１８のフランジ面内側に当接し、一定の位置に保持されている。 The coil spring 153 (first biasing member) is a tension coil spring having circular hooks 153a and 153b at both ends. A hook 153a at one end of the coil spring 153 is engaged with a projection 118a provided on the rear group base cylinder 118, and a hook 153b at the other end is engaged with a projection 151c provided on the fifth group lens holding frame 151. . Therefore, the fifth group lens holding frame 151, which is urged in the optical axis direction by the coil spring 153, is always urged toward the image side with respect to the rear group base tube 118. As shown in FIG. In the photographing state, the securing surface 151d of the fifth group lens holding frame 151 abuts against the inner side of the flange surface of the rear group base tube 118 and is held at a fixed position.

図１２に示す沈胴状態では、後群ベース筒１１８が像側に移動することによって、５群レンズ保持枠１５１に設けられた当接部１５１ｅが固定部材であるレンズマウント１０２の５群当接部１０２ｂ（図１０参照）に突き当たる。そうすると、コイルバネ１５３を引き延ばすようにして５群レンズ保持枠１５１が後群ベース筒１１８に対して移動する。すなわち、撮影状態から非撮影状態である沈胴状態に移行する際に、カム筒１０８を回転させることによって、後群ベース筒１１８が移動し、５群レンズ保持枠１５１を後群ベース筒１１８以外の部材に当接させる。そして、コイルバネ１５３の付勢力に抗して５群レンズ保持枠１５１と後群ベース筒１１８との相対位置を変化させる。 In the collapsed state shown in FIG. 12, the rear group base tube 118 is moved toward the image side so that the contact portion 151e provided on the fifth group lens holding frame 151 is the fifth group contact portion of the lens mount 102, which is a fixed member. 102b (see FIG. 10). Then, the fifth group lens holding frame 151 moves with respect to the rear group base tube 118 so as to stretch the coil spring 153 . That is, when the photographing state is shifted to the retracted state, which is the non-photographing state, by rotating the cam barrel 108, the rear group base tube 118 is moved, and the fifth group lens holding frame 151 is moved to a position other than the rear group base tube 118. Make contact with the member. Then, the relative position between the fifth group lens holding frame 151 and the rear group base tube 118 is changed against the biasing force of the coil spring 153 .

撮影状態から沈胴状態に移行する際、カム筒１０８を回転させ後群ベース筒１１８が像側に移動すると、４群レンズ保持枠１４１と５群レンズ保持枠１５１はそれぞれ固定部であるレンズマウント１０２に当接し、後群ベース筒１１８に対して像側に移動する。言い換えれば、後群ベース筒１１８が像側に移動し続ける中、４群レンズ保持枠１４１と５群レンズ保持枠１５１は、途中でレンズマウント１０２の４群当接部１０２ａと５群当接部１０２ｂにそれぞれ当接して動けなくなる。更に後群ベース筒１１８が像側に移動し、各レンズ群が最小間隔なるところまで駆動される。 When moving from the photographing state to the retracted state, when the cam barrel 108 is rotated to move the rear group base barrel 118 toward the image side, the 4th group lens holding frame 141 and the 5th group lens holding frame 151 are respectively fixed to the lens mount 102. , and moves toward the image side with respect to the rear group base tube 118 . In other words, while the rear group base tube 118 continues to move toward the image side, the 4th group lens holding frame 141 and the 5th group lens holding frame 151 contact the 4th group contact portion 102a and the 5th group contact portion of the lens mount 102 on the way. 102b and cannot move. Further, the rear group base tube 118 is moved toward the image side, and the lens groups are driven until they are at the minimum distance.

次に、本発明に係る後群ベース筒１１８に保持されたカムフォロアの構成について説明する。 Next, the configuration of the cam followers held by the rear group base cylinder 118 according to the present invention will be described.

図１４は、沈胴状態での後群ベース筒１１８を物体側から見た正面図、図１５は、図１４の後群ベース筒１１８の側面図、図１６は、図１５の断面線ＸＶＩ－ＸＶＩで切断した断面図、図１７は、図１５の断面線ＸＶＩＩ－ＸＶＩＩで切断した断面図である。 14 is a front view of the rear group base tube 118 in the collapsed state viewed from the object side, FIG. 15 is a side view of the rear group base tube 118 of FIG. 14, and FIG. 16 is a cross-sectional line XVI-XVI of FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the section line XVII--XVII in FIG.

図１４に示すように、後群ベース筒１１８の外周には複数のカムフォロアが周方向に３等分に離れて設けられている。複数のカムフォロアのうちの少なくとも一つは、光軸と直交する方向に圧縮コイルバネ１２４（カムフォロア付勢部材）によって付勢された可動カムフォロア１２１（第１のカムフォロア）である。そして、可動カムフォロア１２１は光軸と直交する平面内で光軸を通る方向（以降、径方向Ｒと記載する）に移動可能に保持されている。また、複数のカムフォロアのうち、可動カムフォロア１２１以外は、後群ベース筒１１８に一体成型された二つの固定カムフォロア１２２、１２３（第２のカムフォロア）である。 As shown in FIG. 14, a plurality of cam followers are provided on the outer periphery of the rear group base cylinder 118 so as to be equally spaced apart from each other in the circumferential direction. At least one of the plurality of cam followers is a movable cam follower 121 (first cam follower) biased by a compression coil spring 124 (cam follower biasing member) in a direction perpendicular to the optical axis. The movable cam follower 121 is held movably in a direction passing through the optical axis (hereinafter referred to as radial direction R) within a plane perpendicular to the optical axis. Among the plurality of cam followers, the cam followers other than the movable cam follower 121 are two fixed cam followers 122 and 123 (second cam followers) integrally molded with the rear group base cylinder 118 .

図１８は、図１７のＣで示す部分の拡大図である。可動カムフォロア１２１は、可動カムフォロア１２１の頭部１２１ｂと軸部１２１ｃが後群ベース筒１１８に設けられた嵌合穴１１８ｂと軸穴１１８ｃにそれぞれ遊嵌し、径方向Ｒに移動可能に保持されている。そして圧縮コイルバネ１２４によって径方向Ｒに常に付勢されている。このように構成することにより、可動カムフォロア１２１の円錐面１２１ａを内周カム溝１０８ａに常に所定の付勢力で当接させ、後群ベース筒１１８のがたつきを排除し、このがたつきによる後群ベース筒１１８の倒れを防止している。 18 is an enlarged view of the portion indicated by C in FIG. 17. FIG. The movable cam follower 121 is held movably in the radial direction R by loosely fitting a head portion 121b and a shaft portion 121c of the movable cam follower 121 in a fitting hole 118b and a shaft hole 118c provided in the rear group base cylinder 118, respectively. there is And it is always biased in the radial direction R by the compression coil spring 124 . With this configuration, the conical surface 121a of the movable cam follower 121 is always brought into contact with the inner peripheral cam groove 108a with a predetermined urging force, thereby eliminating rattling of the rear group base cylinder 118, and This prevents the rear group base cylinder 118 from falling.

図１４に示すように、沈胴時（沈胴状態に移行する際）に４群レンズ保持枠１４１がレンズマウント１０２に当接する当接部１４１ｅの近くには、固定カムフォロア１２３が配置されている。また、沈胴時に５群レンズ保持枠１５１がレンズマウント１０２に当接する当接部１５１ｅの近傍にも固定カムフォロア１２２が配置されている。 As shown in FIG. 14, a fixed cam follower 123 is arranged near a contact portion 141e where the fourth group lens holding frame 141 abuts against the lens mount 102 when retracted (transitioned to the collapsed state). A fixed cam follower 122 is also arranged near a contact portion 151e where the fifth group lens holding frame 151 contacts the lens mount 102 when retracted.

図１６に示すように、当接部１４１ｅの傍にはガイドバー１４２があり、そこには不図示のコイルバネ１４５が配置されている。沈胴時にはコイルバネ１４５の付勢力がラック１４６及びステップモータ１４７を介して後群ベース筒１１８に伝達されている。また、当接部１５１ｅの傍にはコイルバネ１５３があり（図１４参照）、沈胴時にはコイルバネ１５３の付勢力が後群ベース筒１１８に伝達されている。すなわち、沈胴時にはコイルバネ１４５とコイルバネ１５３の付勢力が同時に後群ベース筒１１８にかかることになる。 As shown in FIG. 16, there is a guide bar 142 near the contact portion 141e, and a coil spring 145 (not shown) is arranged there. The biasing force of the coil spring 145 is transmitted to the rear group base cylinder 118 via the rack 146 and the step motor 147 when the barrel is retracted. A coil spring 153 is provided near the contact portion 151e (see FIG. 14), and the biasing force of the coil spring 153 is transmitted to the rear group base cylinder 118 when the lens barrel is collapsed. That is, the biasing forces of the coil springs 145 and 153 are simultaneously applied to the rear group base cylinder 118 when the barrel is retracted.

この時、各カムフォロアにも光軸方向の付勢力が働くことになるが、内周カム溝１０８ａとの当接面である可動カムフォロア１２１の円錐面１２１ａが斜面になっている（光軸と直交していない面である）。そのため、可動カムフォロア１２１を引っ込ませる力（図１８におけるＲ方向と反対方向への力）が働くことになる。その結果、コイルバネ１４５、コイルバネ１５３と可動カムフォロア１２１を付勢している圧縮コイルバネ１２４の付勢力のバランスで後群ベース筒１１８が傾くことになる。後群ベース筒１１８が傾くと周囲の部品とのクリアランスによっては干渉を引き起こす危険性があり、最悪の場合には装置を破損させることになりかねない。 At this time, each cam follower is also biased in the direction of the optical axis. (which is the aspect of not doing so). Therefore, a force (a force in the direction opposite to the R direction in FIG. 18) acts to retract the movable cam follower 121 . As a result, the rear group base cylinder 118 is tilted due to the balance of the biasing forces of the coil springs 145 and 153 and the compression coil spring 124 biasing the movable cam follower 121 . If the rear group base cylinder 118 is tilted, there is a risk of causing interference with surrounding parts depending on the clearance, and in the worst case, the device may be damaged.

そこで、本実施例においては、可動カムフォロア１２１が４群レンズ保持枠１４１を付勢するコイルバネ１４５及び５群レンズ保持枠１５１を付勢するコイルバネ１５３の位置から最も遠い位置に配置されている。すなわち、図１４に示すように、光軸と直交する平面において、コイルバネ１５３と可動カムフォロア１２１との距離Ｄ１は、コイルバネ１５３と固定カムフォロア１２２との距離Ｄ２又は固定カムフォロア１２３との距離Ｄ３の最小値（距離Ｄ２）より長い。また、図１６に示すように、固定カムフォロア１２２はコイルバネ１５３の近傍に位置し、固定カムフォロア１２３はコイルバネ１４５の近傍に位置している。すなわち、コイルバネ１５３と固定カムフォロア１２２との距離Ｄ２は、コイルバネ１５３と可動カムフォロア１２１との距離Ｄ１より短い。また、コイルバネ１４５と固定カムフォロア１２３との距離Ｄ４は、コイルバネ１４５と可動カムフォロア１２１との距離Ｄ５より短い。このような構成とすることで、コイルバネ１４５とコイルバネ１５３からの光軸方向の付勢力は、各カムフォロアに重点的にかかるが、固定カムフォロア１２２、１２３であるため内周カム溝１０８ａのかかり量が変わることはない。可動カムフォロア１２１の近傍には光軸方向に働く付勢部材が無いため、可動カムフォロア１２１の、内周カム溝１０８ａのかかり量が少なくなる量を最小限に抑えることができる。結果として後群ベース筒１１８の倒れを防止でき、他部品と干渉する危険性を少なくできる。 Therefore, in this embodiment, the movable cam follower 121 is arranged at the farthest position from the coil spring 145 that biases the fourth group lens holding frame 141 and the coil spring 153 that biases the fifth group lens holding frame 151 . That is, as shown in FIG. 14, the distance D1 between the coil spring 153 and the movable cam follower 121 is the minimum value of the distance D2 between the coil spring 153 and the fixed cam follower 122 or the distance D3 between the fixed cam follower 123 and the plane perpendicular to the optical axis. (distance D2) longer. 16, the fixed cam follower 122 is positioned near the coil spring 153, and the fixed cam follower 123 is positioned near the coil spring 145. As shown in FIG. That is, the distance D2 between the coil spring 153 and the fixed cam follower 122 is shorter than the distance D1 between the coil spring 153 and the movable cam follower 121. Also, the distance D4 between the coil spring 145 and the fixed cam follower 123 is shorter than the distance D5 between the coil spring 145 and the movable cam follower 121 . With this configuration, the urging forces in the optical axis direction from the coil springs 145 and 153 are predominantly applied to each cam follower. It will never change. Since there is no urging member acting in the optical axis direction in the vicinity of the movable cam follower 121, it is possible to minimize the amount by which the inner peripheral cam groove 108a of the movable cam follower 121 is reduced. As a result, it is possible to prevent the rear group base cylinder 118 from falling down and reduce the risk of interference with other parts.

この構成をとることによって、可動カムフォロア１２１の付勢を行う圧縮コイルバネ１２４の付勢力を比較的小さくできるため、カムフォロアとカム溝との摩擦を小さくできるため駆動負荷を小さくでき、スムーズな駆動が可能となる。また、圧縮コイルバネ１２４そのものを小さくできるため装置の小型化にも寄与する。本発明によれば、作動の安定した、信頼性の高い光学装置を提供することができる。 By adopting this configuration, the biasing force of the compression coil spring 124 that biases the movable cam follower 121 can be made relatively small, so the friction between the cam follower and the cam groove can be reduced, so the drive load can be reduced and smooth driving is possible. becomes. In addition, since the compression coil spring 124 itself can be made smaller, it contributes to miniaturization of the device. According to the present invention, it is possible to provide an optical device with stable operation and high reliability.

本実施例においては、フォーカスレンズを駆動するために、ステップモータ１４７を採用しているが、超音波モータ等の摩擦接触型の駆動手段を採用しても同様の効果を奏する。また、ズーミングは手動で行っているが、電動でも同様の効果を奏する。 In this embodiment, the step motor 147 is employed to drive the focus lens, but similar effects can be obtained by employing a frictional contact type driving means such as an ultrasonic motor. In addition, zooming is performed manually, but the same effect can be achieved by electric zooming.

実施例は、静止画及び動画撮影を行うための交換レンズ１０１に関して説明したが、画像を記録する光学装置においても同様な効果が得られる。また、光学装置内のフォーカスレンズに限らず、他のズームで移動するレンズや、マウント以外の固定部との当接によって光学装置を小型化させる場合に応用することが可能である。 In the embodiments, the interchangeable lens 101 for capturing still images and moving images has been described, but similar effects can be obtained with an optical device for recording images. In addition, the present invention is not limited to the focus lens in the optical device, and can be applied to a lens that moves by zooming, or a case where the optical device is miniaturized by contact with a fixed portion other than the mount.

また、本発明が適用される光学装置は、光学装置により形成された像を撮る撮像素子１６を備える撮像装置や、撮像素子１６を備え光学装置が着脱可能な撮像装置本体を備える撮像システムに用いられる。更に、本発明はレンズ一体型の撮像装置にも適用可能である。以上説明した実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、実施例に対して種々の変形や変更が可能であり、本発明は、実施例に限定されるものではない。 Further, the optical device to which the present invention is applied is used in an imaging device having an imaging device 16 for taking an image formed by the optical device, or an imaging system having an imaging device main body having the imaging device 16 and detachable from the optical device. be done. Furthermore, the present invention can also be applied to a lens-integrated imaging device. The embodiments described above are merely representative examples, and various modifications and changes can be made to the embodiments in carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments.

１ カメラ本体（撮像装置）
１６ 撮像素子
１０１ 交換レンズ（光学装置）
１０２ レンズマウント（固定部材）
１０８ カム筒（カム部材）
１０８ａ 内周カム溝（カム溝）
１１８ 後群ベース筒（ベース部材）
１２１ 可動カムフォロア（第１のカムフォロア）
１２１ａ 円錐面
１２２、１２３ 固定カムフォロア（第２のカムフォロア）
１２４ 圧縮コイルバネ（カムフォロア付勢部材）
１４１ ４群レンズ保持枠（第２の保持部材）
１４１ａ 摺動穴（嵌合穴）
１４１ｂ 摺動穴（嵌合穴）
１４１ｃ Ｕ字溝（嵌合溝）
１４１ｅ 当接部
１４２ ガイドバー（第１のガイド軸）
１４３ ガイドバー（第２のガイド軸）
１４５ コイルバネ（第２の付勢部材）
１５１ ５群レンズ保持枠（第１の保持部材）
１５３ コイルバネ（第１の付勢部材）
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４ 距離 1 Camera body (imaging device)
16 image sensor 101 interchangeable lens (optical device)
102 lens mount (fixing member)
108 cam tube (cam member)
108a inner peripheral cam groove (cam groove)
118 rear group base tube (base member)
121 movable cam follower (first cam follower)
121a conical surfaces 122, 123 fixed cam follower (second cam follower)
124 compression coil spring (cam follower biasing member)
141 4th group lens holding frame (second holding member)
141a Sliding hole (fitting hole)
141b Sliding hole (fitting hole)
141c U-shaped groove (fitting groove)
141e contact portion 142 guide bar (first guide shaft)
143 guide bar (second guide shaft)
145 coil spring (second biasing member)
151 5th group lens holding frame (first holding member)
153 coil spring (first biasing member)
D1, D2, D3, D4 Distance

Claims (9)

光軸回りに回転し複数のカム溝を有するカム部材と、
前記カム溝に係合する複数のカムフォロアを備え、前記カム部材の回転により光軸方向に移動するベース部材と、
前記ベース部材に前記光軸方向に移動可能に保持される第１の保持部材と、
前記第１の保持部材を前記光軸方向に付勢する第１の付勢部材と、
を有する光学装置において、
前記複数のカムフォロアの少なくとも一つは、光軸と直交する方向にカムフォロア付勢部材によって付勢された第１のカムフォロアであり、前記複数のカムフォロアのうち、前記第１のカムフォロア以外は、前記ベース部材に固定された第２のカムフォロアであり、
前記第１の付勢部材と前記第１のカムフォロアとの距離は、前記第１の付勢部材と前記第２のカムフォロアとの距離より長いことを特徴とする、光学装置。 a cam member that rotates around the optical axis and has a plurality of cam grooves;
a base member that includes a plurality of cam followers that engage with the cam grooves and that moves in the optical axis direction as the cam member rotates;
a first holding member held by the base member so as to be movable in the optical axis direction;
a first biasing member that biases the first holding member in the optical axis direction;
In an optical device having
At least one of the plurality of cam followers is a first cam follower urged by a cam follower urging member in a direction orthogonal to the optical axis, and among the plurality of cam followers, the cam followers other than the first cam follower are arranged on the base. a second cam follower fixed to the member;
The optical device, wherein the distance between the first biasing member and the first cam follower is longer than the distance between the first biasing member and the second cam follower. 撮影状態から非撮影状態である沈胴状態に移行する際、前記カム部材を回転させることによって、前記ベース部材が移動し、前記第１の保持部材を前記ベース部材以外の部材に当接させ、前記第１の付勢部材の付勢力に抗して前記ベース部材との相対位置を変化させることを特徴とする、請求項１に記載の光学装置。 When the photographing state is shifted to the retracted state, which is the non-photographing state, by rotating the cam member, the base member is moved, and the first holding member is brought into contact with a member other than the base member. 2. The optical device according to claim 1, wherein the relative position with respect to the base member is changed against the biasing force of the first biasing member. 光軸回りに回転し複数のカム溝を有するカム部材と、
前記カム溝に係合する複数のカムフォロアを備え、前記カム部材の回転により光軸方向に移動するベース部材と、
前記ベース部材に前記光軸方向に移動可能に保持される第１の保持部材と、
前記第１の保持部材を前記光軸方向に付勢する第１の付勢部材と、
前記ベース部材に前記光軸方向に移動可能に保持される第２の保持部材と、
前記第２の保持部材を前記光軸方向に付勢する第２の付勢部材と、
を有する光学装置において、
前記複数のカムフォロアの少なくとも一つは、光軸と直交する方向にカムフォロア付勢部材によって付勢された第１のカムフォロアであり、前記複数のカムフォロアのうち、前記第１のカムフォロア以外は、前記ベース部材に固定された第２のカムフォロアであり、
前記複数のカムフォロアは、前記ベース部材の周方向の等分位置に備えられており、
前記第２のカムフォロアは、前記第１の付勢部材又は前記第２の付勢部材の近傍に位置していることを特徴とする光学装置。 a cam member that rotates around the optical axis and has a plurality of cam grooves;
a base member that includes a plurality of cam followers that engage with the cam grooves and that moves in the optical axis direction as the cam member rotates;
a first holding member held by the base member so as to be movable in the optical axis direction;
a first biasing member that biases the first holding member in the optical axis direction;
a second holding member held by the base member so as to be movable in the optical axis direction;
a second biasing member that biases the second holding member in the optical axis direction;
In an optical device having
At least one of the plurality of cam followers is a first cam follower urged by a cam follower urging member in a direction orthogonal to the optical axis, and among the plurality of cam followers, the cam followers other than the first cam follower are arranged on the base. a second cam follower fixed to the member;
The plurality of cam followers are provided at equidistant positions in the circumferential direction of the base member,
The optical device, wherein the second cam follower is positioned near the first biasing member or the second biasing member. 撮影状態から非撮影状態である沈胴状態に移行する際、前記カム部材を回転させることによって、前記ベース部材が移動し、前記第１の保持部材及び第２の保持部材を前記ベース部材以外の部材に当接させ、前記第１の付勢部材の付勢力と前記第２の付勢部材の付勢力とに抗して前記ベース部材との相対位置を変化させることを特徴とする、請求項３に記載の光学装置。 When the photographing state is shifted to the retracted state which is the non-photographing state, the base member is moved by rotating the cam member, and the first holding member and the second holding member are moved to a member other than the base member. and to change the relative position with the base member against the biasing force of the first biasing member and the biasing force of the second biasing member. The optical device according to . 前記ベース部材には、第１のガイド軸及び第２のガイド軸が固定されており、前記第１の保持部材とは異なる第２の保持部材に設けられた前記光軸方向に離れた２つの嵌合穴に前記第１のガイド軸が挿入され、前記第２の保持部材に設けられた嵌合溝に前記第２のガイド軸が係合し、前記第２の保持部材は前記ベース部材に対して前記光軸方向に移動可能に保持されており、
前記沈胴状態に移行する際、前記嵌合穴の近傍に設けられた当接部が前記ベース部材以外の部材に当接することを特徴とする、請求項２又は４に記載の光学装置。 A first guide shaft and a second guide shaft are fixed to the base member, and two guide shafts separated in the optical axis direction provided on the second holding member different from the first holding member The first guide shaft is inserted into the fitting hole, the second guide shaft is engaged with the fitting groove provided in the second holding member, and the second holding member is attached to the base member. is held movably in the optical axis direction with respect to the
5. The optical device according to claim 2, wherein a contact portion provided in the vicinity of said fitting hole contacts a member other than said base member when shifting to said collapsed state. 前記ベース部材以外の部材は、固定部材であることを特徴とする、請求項２又は４又は５に記載の光学装置。 6. The optical device according to claim 2, wherein the member other than the base member is a fixing member. 前記第１のカムフォロアは、円錐面を有し、前記円錐面を前記カム部材に常に所定の付勢力で当接させることにより、前記ベース部材のがたつきを排除することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の光学装置。 The first cam follower has a conical surface, and the conical surface is always brought into contact with the cam member with a predetermined biasing force to eliminate backlash of the base member. Item 7. The optical device according to any one of Items 1 to 6. 請求項１から７のいずれか一項に記載の光学装置と、該光学装置により形成された像を撮る撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。 An imaging apparatus comprising: the optical device according to any one of claims 1 to 7; and an imaging element for capturing an image formed by the optical device. 前記光学装置は、前記撮像装置に対して着脱可能であることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。 9. The imaging apparatus according to claim 8, wherein the optical device is detachable with respect to the imaging apparatus.

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