JP2023179213A - レンズ鏡筒及び光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】変形や破損等が発生し難く、駆動性能の維持が可能なレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】レンズ鏡筒１００は、第１のレンズ群Ｌ１を保持した第１のレンズ保持部材１を光軸方向に直進可能に案内する案内筒６０と、案内筒６０に対して光軸を中心として回転可能に案内筒６０を囲むように保持されるカム環７と、案内筒６０に固定される第４のレンズ保持部材４を備える。カム環７は光軸方向において第４のレンズ保持部材４と対向する第１の凹凸部７ｔを有し、第４のレンズ保持部材４は第１の凹凸部７ｔと対向する第２の凹凸部４ｔを有し、カム環７が外力によって光軸方向を第４のレンズ保持部材４へ近付くように移動した際に、第１の凹凸部７ｔと第２の凹凸部４ｔとが係合することでカム環７の光軸を中心とした回転が規制される。【選択図】図２

Description

本発明は、レンズ鏡筒及び光学機器に関し、特にレンズ鏡筒においてレンズ群を移動可能に支持する構成に関する。

一眼レフカメラに装着されるレンズ鏡筒（交換レンズ）やレンズ一体型カメラのレンズ鏡筒として、被写体に対するフォーカシング（ピント合わせ）を行う際に、内蔵されたレンズ群の一部（フォーカスレンズ）を光軸方向に直進移動させるものが知られている。例えば特許文献１には、フォーカスレンズに衝撃力等の外力が加わった場合に、フォーカスレンズを駆動する駆動機構への外力の伝達を抑制する技術が開示されている。

特開２００９－３１７８６号公報

上記特許文献１に開示された技術では、レンズ鏡筒に対して大きな外力が加えられた場合にカム環の回転を停止させることで、カム環を回転させるための歯車等に損傷が生じるのを防止している。しかし、カム環の回転を停止させる際に外力の多くをカム環に設けられたカム溝で受けるため、カム溝や、カム溝と係合するカムフォロワに変形や破損等が生じるおそれがある。そして、カム溝やカムフォロワに破損や変形等が生じると、レンズを光軸方向に移動させる際の駆動性能が低下してしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、外力による変形や破損等が発生し難く、駆動性能を維持することが可能なレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

本発明に係るレンズ鏡筒は、レンズと、前記レンズを保持する保持部材と、前記保持部材を前記レンズの光軸方向に直進可能に案内する案内筒と、前記案内筒に対して前記レンズの光軸を中心として回転可能に前記案内筒を囲むように保持されるカム環と、前記案内筒に固定される固定部材と、を備え、前記カム環は前記光軸方向において前記固定部材と対向する第１の当接部を有し、前記固定部材は前記光軸方向において前記第１の当接部と対向する第２の当接部を有し、 前記カム環が外力によって前記光軸方向を前記固定部材へ近付くように移動した際に、前記第１の当接部と前記第２の当接部とが当接することで前記カム環の前記光軸を中心とした回転が規制されることを特徴とする。

本発明によれば、外力による変形や破損等が発生し難く、駆動性能を維持することが可能なレンズ鏡筒を提供することが可能になる。

実施形態に係るレンズ鏡筒の繰り込み状態での断面図である。 レンズ鏡筒の繰り出し状態での断面図である。 レンズ鏡筒の分解斜視図である。 レンズ鏡筒が備えるモータユニットの断面図である。 レンズ鏡筒が備えるカム環の外観斜視図である。 カム環の内周面の平面展開図である。 カム環のカム溝に対するカムフォロワの関係を示す断面図である。 レンズ鏡筒が備える第４のレンズ保持部材の斜視図である。 第４のレンズ保持部材とカム環とが対向する部分の側面図である。 図９（ａ）中の領域Ａの拡大図である。 レンズ鏡筒のフォトインタラプタ及び光軸を含む断面図である。 レンズ鏡筒が備える案内筒の斜視図である。 フォトインタラプタが配置されている状態を示す側面図及び断面図である。 案内筒へモータユニットが組み込まれる前後の状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、実施形態に係るレンズ鏡筒１００の第１の断面図であり、無限遠撮影状態となる繰り込み状態を表している。図２は、レンズ鏡筒１００の第２の断面図であり、至近撮影状態となる繰り出し状態を表している。

図１の第１の断面図は、繰り出し状態において、後述の第１のカムフォロワ１６及び第２のカムフォロワ４１ａと光軸とを含む断面を表している。図２の第２の断面図は、レンズ鏡筒１００が撮像装置本体に装着された状態での垂直断面（光軸を含み、且つ、撮像装置本体の高さ方向と平行な平面での断面）を表している。

レンズ鏡筒１００は、具体的には、一眼レフカメラ等の撮像装置本体（不図示）に着脱可能な交換レンズである。但し、レンズ鏡筒１００は、撮像装置本体と一体的に構成されていてもよい。また、レンズ鏡筒１００の用途はカメラに限定されるものではなく、カメラ以外の光学機器、例えば望遠鏡（単眼鏡）等への適用が可能である。

レンズ鏡筒１００は、撮像装置本体に取り付けるためのマウント８を備え、マウント８は後ろ固定筒７０ｂに固定されている。マウント８には、撮像装置本体との通信や撮像装置本体からの電源供給を可能とするため接点ブロック２８が固定されている。また、マウント８には、裏蓋９が固定されている。なお、裏蓋９には爪が一体的に形成されており、裏蓋９は爪の弾性力を利用してマウント８に固定されている。

後ろ固定筒７０ｂと前固定筒７０ａは、光軸方向において結合しており、固定筒７０を形成している。固定筒７０には、マニュアル操作によるフォーカシングを行うためのフォーカスリング１２が光軸を中心としてマニュアル操作により回転可能に設けられている。前固定筒７０ａの前端には、有害光の入射を遮る不図示のフードの着脱を可能とするフードマウント１３が設けられている。

後ろ固定筒７０ｂには外装環１０が固定されており、外装環１０には基板１５が固定されている。基板１５には、電子部品が実装されている。また、基板１５は、フレキシブルプリント基板を介して接点ブロック２８とも接続されている。後述の絞り装置３０やモータユニット１４、エンコーダフレキシブル基板（ＦＰＣ５３（図１３（ｂ）参照）、ＡＦ／ＭＦ切替えスイッチ及びフォトインタラプタ１８等が不図示のフレキシブル基板を介して基板１５と電気的に接続されている。また、基板１５には、絞り装置３０やモータユニット１４の各種駆動制御を行うマイクロコンピュータが実装されている。

レンズ鏡筒１００は、第１のレンズ群Ｌ１、第２のレンズ群Ｌ２、第３のレンズ群Ｌ３及び第４のレンズ群Ｌ４を有する。第１のレンズ群Ｌ１は第１のレンズ保持部材１に、第２のレンズ群Ｌ２は第２のレンズ保持部材２に、第３のレンズ群Ｌ３は第３のレンズ保持部材３に、第４のレンズ群Ｌ４は第４のレンズ保持部材４にそれぞれ保持されている。

光軸方向において第１のレンズ保持部材１と第２のレンズ地板２１の間には絞り装置３０が配置されている。絞り装置３０は駆動源として不図示のモータを備えており、モータの駆動を制御して絞り装置３０に内蔵された絞り羽根の開口面積を変化させることにより、レンズ鏡筒１００内を通過する光量を調節することができる。

第１のレンズ群Ｌ１、第２のレンズ群Ｌ２、第３のレンズ群Ｌ３、第４のレンズ群Ｌ４及び絞り装置３０は、レンズ鏡筒１００の撮影光学系を構成する。レンズ鏡筒１００では、第４のレンズ群Ｌ４を除いた第１のレンズ群Ｌ１から第３のレンズ群Ｌ３及び絞り装置３０が、一体的に光軸方向に移動可能な移動レンズ群の主構成要素となっている。こうして、レンズ鏡筒１００は、被写体に対する合焦の際に移動レンズ群が光軸方向に移動する単焦点レンズとして構成されている。

第１のレンズ保持部材１は、ビス（不図示）により３箇所で第２のレンズ地板２１に固定されている。第１のレンズ保持部材１の外周面には、円錐台形状を有する第１のカムフォロワ１６が、周方向に略等間隔で３箇所に外周側へ突出するように圧入、固定されている。第２のレンズ保持部材２は、光軸と直交する方向へ移動可能に、且つ、光軸に対して傾斜可能に、第２のレンズ地板２１に保持されている。

第４のレンズ保持部材４は、案内筒６０の外周側で後述のカム環７と対向するように設けられた外周フランジ部４ｆを有する。第４のレンズ保持部材４は、外周フランジ部４ｆが案内筒６０により固定されることにより、案内筒６０と結合している固定部材である。

第１のレンズ保持部材１は案内筒６０と係合している。具体的には、第１のレンズ保持部材１に第１のカムフォロワ１６を保持するために設けられた保持部にはそれぞれ、周方向両側にキー部１ｂが形成されている。キー部１ｂは案内筒６０に形成された３本の直進溝６０ａ（図１２参照）に係合しており、これにより、第１のレンズ保持部材１は光軸方向へ直進可能となっている。

案内筒６０の外周面を囲むように、且つ、光軸方向の定位置に、カム環７が光軸を中心として回転可能に配置されている。カム環７の光軸方向のガタつきは、カム環７の前面側に配置された波ワッシャ１９（付勢部材）の付勢力により、案内筒６０に対してカム環７が光軸方向を背面側（マウント８側）へ押圧されることにより抑制されている。

案内筒６０には、モータユニット１４が固定されている。図４は、光軸と直交する平面でのモータユニット１４の断面図である。モータユニット１４は、モータ（不図示）と、モータを実装した板金部材である駆動地板５０を備える。モータユニット１４において、モータの出力ギア１４ｇは、駆動地板５０に内包されて保持され、カム環７の外周に設けられたカム環ギア７ｐと噛み合っている。モータの駆動による出力ギア１４ｇの回転にしたがってカム環７が回転すると、カム環７に設けられた後述の第１のカム溝７ａ（図５乃至図７参照）のカムリフトによって、第１のカムフォロワ１６が光軸方向に移動する。その際、第１のレンズ保持部材１は、直進溝６０ａに案内されて光軸方向に直進移動する。即ち、移動レンズ群が光軸方向に移動する。被写体距離に応じて移動レンズ群を光軸方向において移動させることにより、無限遠撮影位置と至近撮影位置との間でのフォーカス動作が行われる。

第１のレンズ群Ｌ１の被写体側には、光学部品の一例であるフィルタ（不図示）の取り付けが可能な筒状部材であるフィルタ枠４０が配置されている。フィルタ枠４０は、接続筒４１にビス止めされて固定されている。フィルタ枠４０の前面には、フィルタ枠４０を接続筒４１に固定するためのビスを目隠しして、意匠性を高めるための化粧リング１１が配置されている。

接続筒４１と第１のレンズ保持部材１の間には、第１のレンズ保持部材１（移動レンズ群）と接続筒４１とを離間させる方向に付勢する付勢バネで２５が配置されている。付勢バネ２５は、第１のレンズ群Ｌ１を囲む円環形状を有しており、第１のレンズ群Ｌ１の被写体側頂点よりも背面側の位置で、第１のレンズ保持部材１に保持されている。

接続筒４１の外周面には接続筒４１の本体部と一体的に、第２のカムフォロワ４１ａが、第１のカムフォロワ１６とは異なる位相で周方向の３箇所に形成されている。また、接続筒４１の外周面には接続筒４１の本体部と一体的に、第３のカムフォロワ４１ｂが、第１のカムフォロワ１６及び第２のカムフォロワ４１ａとは異なる位相で周方向の３箇所に形成されている。第２のカムフォロワ４１ａ及び第３のカムフォロワ４１ｂはそれぞれ、第１のカムフォロワ１６と同様に円錐台形状を有する。なお、第１のレンズ保持部材１に第１のカムフォロワ１６を圧入して設けたように、第２のカムフォロワ４１ａと第３のカムフォロワ４１ｂは、別部品として接続筒４１の本体部に固定されていてもよい。

図５は、カム環７を背面側から見て示す斜視図である。図６は、カム環７の内周面の平面展開図である。カム環７の内周面の被写体側、且つ、光軸方向の同じ位置には周方向に３本の周溝７ｄが設けられており、３本の周溝７ｄと案内筒６０の外周に設けられた３箇所の突起部６０ｂとが１対１で係合している。これにより、カム環７は案内筒６０に対して、光軸方向での位置が規制された状態で回転可能となっている。

カム環７の内周面には、３本の第１のカム溝７ａと、３本の第２のカム溝７ｂと、第２のカム溝７ｂとは溝幅の異なる３本の第３のカム溝７ｃが形成されており、それぞれのカム溝面（カム溝の側面）はテーパ状（斜面状）に形成されている（図７参照）。第１のカム溝７ａ、第２のカム溝７ｂ及び第３のカム溝７ｃはそれぞれ、背面側が無限遠の被写体に合焦する無限遠合焦端となっており、被写体側が至近の被写体に合焦する至近合焦端となっている。無限遠合焦端と至近合焦端の間が合焦可能領域（撮影領域）となり、各カム溝の無限遠合焦端と至近合焦端が図６に丸印で示されている。

第１のカム溝７ａの無限遠合焦端側の端部からカム環７の被写体側（前方）へ向けて光軸方向に延び、且つ、カム環７の被写体側端面で開放されるように、第１のカム溝導入部７ｇが形成されている。第１のカム溝導入部７ｇは、第１のカムフォロワ１６を第１のカム溝７ａに係合させるための、つまり、第１のレンズ保持部材１を含む移動レンズ群をカム環７に組み込むための溝である。

第２のカム溝７ｂの至近合焦端側の端部からカム環７の被写体側へ向けて光軸方向に延び、且つ、カム環７の被写体側端面で開放されるように、第２のカム溝導入部７ｈが設けられている。第１のカム溝導入部７ｇと第２のカム溝導入部７ｈは、カム環７の被写体側の第１の合流部７ｅを共有する。第３のカム溝７ｃの至近合焦端側の端部からカム環７の被写体側へ向けて光軸方向に延び、且つ、カム環７の被写体側端面で開放されるように、第３のカム溝導入部７ｊが設けられている。第２のカム溝導入部７ｈと第３のカム溝導入部７ｊは、第２のカムフォロワ４１ａと第３のカムフォロワ４１ｂをそれぞれ第２のカム溝７ｂと第３のカム溝７ｃに係合させることで、接続筒４１をカム環７に組み込むための溝である。

周溝７ｄにはカム環７の被写体側へ光軸方向に延び、且つ、カム環７の被写体側端面で開放されるように、周溝導入部７ｋが設けられている。第３のカム溝導入部７ｊと周溝導入部７ｋは、カム環７の被写体側の第２の合流部７ｆを共有している。

このような構成とすることで、導入溝を削減することが可能となる。また、周溝７ｄを第１の合流部７ｅや第２の合流部７ｆと交差させることなく配置することが可能となることで、周溝７ｄと第１の合流部７ｅ及び第２の合流部７ｆとの交差を避けるためにカム環７を大径化する必要がなくなる。更に、カム環７が案内筒６０の外周を回転する際に突起部６０ｂが各カム溝導入部を横断することがないため、カム環７の回転時に周溝７ｄ内で突起部６０ｂは滑らかに移動することが可能となることで、スムーズなフォーカシングが可能となる。

図７は、カム環７に設けられたカム溝と、カム溝と係合するカムフォロワとの関係を示す断面図である。図７（ａ）～（ｃ）に示されるように、第１のカムフォロワ１６は第１のカム溝７ａと、第２のカムフォロワ４１ａは第２のカム溝７ｂと、第３のカムフォロワ４１ｂと第３のカム溝７ｃとそれぞれ係合している。

第１のカム溝７ａ、第２のカム溝７ｂ及び第３のカム溝７ｃは、同じカムリフト量を有する。フィルタ枠４０は、移動レンズ群に保持されているわけではないが接続筒４１に固定されているため、常に移動レンズ群の被写体側である前方を同じリフト量で移動レンズ群と同様の動きを取る。

第１のレンズ保持部材１を含む移動レンズ群と接続筒４１とは、付勢バネ２５によって互いに離間する方向へ付勢されている。そのため、通常の状態で、第１のレンズ保持部材１に設けられた第１のカムフォロワ１６は、第１のカム溝７ａのマウント８側（図７（ａ）～（ｃ）において上側）の壁面へ付勢されている。一方、第２のカムフォロワ４１ａは、第２のカム溝７ｂの被写体側（図７（ａ）～（ｃ）において下側）の壁面へ付勢されている。これにより、レンズ鏡筒１００が装着された撮像装置での撮影時に、撮像装置の姿勢が変化しても、光学特性を損なうことなく、撮影を行うことが可能となる。

第２のカムフォロワ４１ａと第２のカム溝７ｂのマウント８側の壁面との間には隙間ｔ１が形成されている。そして、第３のカムフォロワ４１ｂは通常の状態では第３のカム溝７ｃのカム面と当接しておらず、第３のカムフォロワ４１ｂと第３のカム溝７ｃのマウント８側の壁面との間には隙間ｔ２が形成されている。ここで、隙間ｔ１，ｔ２の間には、ｔ１≧ｔ２、の関係が成り立っている。

フィルタ枠４０へ被写体側から衝撃等の外力が加わった場合、被写体側（前側）に配置されたフィルタ枠４０を保持している接続筒４１に設けられた第２のカムフォロワ４１ａと第２のカム溝７ｂの係合部に最初に外力が伝わる。続いて、外力は第３のカムフォロワ４１ｂと第３のカム溝７ｃの係合部に伝わる。このとき、前述したように、第２のカムフォロワ４１ａと第２のカム溝７ｂのマウント８側の壁面との間には隙間ｔ１が形成されており、第３のカムフォロワ４１ｂと第３のカム溝７ｃのマウント８側の壁面との間にも隙間ｔ２が形成されている。そのため、付勢バネ２５が圧縮されやすく、付勢バネ２５によって衝撃を和らげることができることで、第２のカム溝７ｂからの第２のカムフォロワ４１ａの脱落と第３のカムフォロワ４１ｂの第３のカム溝７ｃからの脱落を防止することが可能となっている。

また、第１のカム溝７ａの合焦可能領域と第２のカム溝７ｂの合焦可能領域は、光軸方向において重ならない（図６において周方向で第２のカム溝７ｂの無限遠合焦端と第１のカム溝７ａの至近合焦端との間に一定の距離がある）ように配置されている。これにより、第１のカム溝７ａへの外力の伝達が抑制される。更に、接続筒４１と移動レンズ群はそれぞれ、カム環７とは独立して係合している。そのため、第１のカムフォロワ１６と第１のカム溝７ａの係合部に外力は伝わらず、第１のカムフォロワ１６と第１のカム溝７ａの変形や破損が生じないことで、光学性能の低下を防止することが可能となっている。

図８は、第４のレンズ保持部材４の斜視図である。カム環７において外周フランジ部４ｆの対向する部分には、カム環側凹凸部７ｔ（第１の当接部（以下「第１の凹凸部７ｔ」という））が、図２及び図５に示されるように複数箇所において光軸を中心として光軸方向から見て円弧状に形成されている。また、第４のレンズ保持部材４に設けられた外周フランジ部４ｆにおいて第１の凹凸部７ｔと対向する部分には、第４のレンズ保持部材側凹凸部４ｔ（第２の当接部（以下「第２の凹凸部４ｔ」という））が形成されている。

図９は、第１の凹凸部７ｔと第２の凹凸部４ｔとの種々の位置関係を示す側面図（光軸と直交する方向から見た図）である。図１０は、図９（ａ）に示す領域Ａの拡大図である。光軸と直交する方向から見て、第１の凹凸部７ｔは、等間隔に形成された頂点７ｖと底７ｗを有し、頂点７ｖと底７ｗの間に斜面７ｓが形成された三角形が周方向に連続するように形成されている。同様に、第２の凹凸部４ｔは、等間隔に形成された頂点４ｖと底４ｗを有し、頂点４ｖと底４ｗの間に斜面４ｓが形成された三角形状が周方向に連続するように形成されている。第１の凹凸部７ｔと第２の凹凸部４ｔは、一方の当接部の頂点と他方の当接部の底とが互いに当接する同等の凹凸形状を有している。つまり、図９（ａ）の状態から第１の凹凸部７ｔと第２の凹凸部４ｔを光軸方向に平行移動させて当接させると、斜面７ｓと斜面４ｓが当接する（頂点４ｖと底７ｗが当接すると共に底４ｗと頂点７ｖとが当接する。ここで、斜面４ｓ，７ｓが光軸方向となす角を傾斜角と定義し、斜面４ｓの傾斜角と斜面７ｓの傾斜角は共に角度θであるとする。

レンズ鏡筒１００の通常動作時には、第１の凹凸部７ｔと第２の凹凸部４ｔは図１０に示されるように一定の隙間Ｄを維持した状態にあり、第４のレンズ保持部材４に対してカム環７は光軸を中心として回転可能となっている。

フィルタ枠４０に被写体側から付勢バネ２５では吸収することができない衝撃等の外力が加えられた場合、第１のレンズ保持部材１に取り付けられた第１のカムフォロワ１６が第１のカム溝７ａのリフトに沿って光軸方向を背面側へ移動する。その際、カム環７に回転力が発生し、発生した回転力が出力ギア１４ｇへ伝達される。

出力ギア１４ｇに伝達された力によってモータユニット１４や出力ギア１４ｇに変形や損傷等が生じた場合、モータの駆動により生じる回転駆動力をカム環７に伝達する精度が低下し、移動レンズ群の動作不良が生じてしまう。

この問題に対して、レンズ鏡筒１００では、フィルタ枠４０が被写体側から衝撃を受けた際にカム環７が光軸方向を第４のレンズ保持部材４に接近する方向へ（背面側へ）移動する。ここで、波ワッシャ１９がカム環７を背面側へ付勢した状態で隙間Ｄが維持されているため、隙間Ｄが容易に小さくなってしまうことはない。

フィルタ枠４０に被写体側からより大きな外力が加わった場合、図９（ｂ）に示されるように、カム環７と第４のレンズ保持部材４が光軸方向で接近することにより、頂点７ｖと底４ｗが係合し、頂点４ｖと底７ｗが係合する。これらの係合は、頂点７ｖと底７ｗ及び頂点４ｖと底４ｗはそれぞれ光軸を中心とした放射状に形成されているため、カム環７の回転位置に依らず、可能となっている。また、カム環７と案内筒６０は弾性材料で構成されており、そのため、フィルタ枠４０が被写体側から衝撃等の外力を受けた際にカム環７と案内筒６０には一時的な変形が生じやすく、第２の凹凸部４ｔと第１の凹凸部７ｔとが係合しやすくなる。なお、カム環７と案内筒６０を構成する弾性材料としては、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール、ＡＢＳ樹脂等が挙げられる。

第１の凹凸部７ｔを有するカム環７は共に案内筒６０に回転可能に保持されており、第２の凹凸部４ｔを有する第４のレンズ保持部材４は案内筒６０に固定されている。そのため、第１の凹凸部７ｔと第２の凹凸部４ｔとが係合可能な隙間Ｄは、他の部品の影響を受けず、隙間Ｄを高精度に維持することができる。

外部からの衝撃等の外力によって第１の凹凸部７ｔと第２の凹凸部４ｔが係合する際には、カム環７には回転力が発生しているため、斜面７ｓと斜面４ｓが接触して滑りながらカム環７が第４のレンズ保持部材４から離間する方向へ押し戻される。こうして、図９（ｃ），（ｄ）に示されるように、第１の凹凸部７ｔが第２の凹凸部４ｔを乗り越える。

このとき、角度θが０度に近いほど、カム環７の回転力は出力ギア１４ｇへ伝達され難くなる。但し、角度θが０度に近くなるにしたがって、第１のカムフォロワ１６からカム環７への衝撃力が、カム環７を回転させる力として逃げずに第１のカム溝７ａに伝わるため、第１のカム溝７ａに打痕等の変形や破損が発生しやすくなる。これに対して、角度θを大きくしすぎると、モータユニット１４や出力ギア１４ｇに破損が発生しやすくなる。これらを考慮して、角度θは３０°以上、６０°以下とすることが望ましい。

以上、レンズ鏡筒１００を上記構成とすることにより、カム環７やモータユニット１４、第１のカムフォロワ１６の破損を防止しつつ、レンズ鏡筒１００の光学的な性能、動作及び機能の低下を抑制することが可能となる。

次に、移動レンズ群の位置を検出するための構成について説明する。図１１は、レンズ鏡筒１００のフォトインタラプタ１８及び光軸を含む断面図である。図１２は、案内筒６０の斜視図である。

案内筒６０には、光軸方向において背面側と径方向（光軸と直交する方向）の外周側が開放された保持溝６０ｈが形成されている。保持溝６０ｈには、移動レンズ群の位置を検出する検出ユニットとしてフォトインタラプタ１８（フォトセンサ）が配置（収納）されている。第２のレンズ地板２１にはリブ２１ａが設けられており、リブ２１ａがフォトインタラプタ１８の発光部と受光部の間を通過した際にフォトインタラプタ１８から出力される矩形波信号を用いて移動レンズ群の位置を検出することができる。

図１３は、フォトインタラプタ１８が配置されている状態を示す図である。より詳しくは、図１３（ａ）はフォトインタラプタ１８及びその周辺を示す側面図であり、図１３（ｂ）は、フォトインタラプタ１８及びその周辺を示す断面図（図１２におけるフォトインタラプタ１８及びその近傍の拡大図）である。

第４のレンズ保持部材４において外周フランジ部４ｆが形成されていない部分に、図８に示されるように、弾性部４ｄが設けられている。案内筒６０に第４のレンズ保持部材４が固定されると、弾性部４ｄによってフォトインタラプタ１８は、光軸と略直交するように案内筒６０に設けられている壁面６０ｊに対して光軸方向を被写体側へ付勢される。

案内筒６０と、移動レンズ群に隣接する第４のレンズ群Ｌ４を保持する第４のレンズ保持部材４との２つの固定要素によってフォトインタラプタ１８の光軸方向位置が規制されるため、移動レンズ群の高精度な位置検出が可能となる。また、弾性部４ｄは第４のレンズ群Ｌ４とは光軸方向において重ならない（光軸と直交する方向から見た場合に重ならない）位置に設けられているため、弾性部４ｄの変形による光学性能への影響は小さい。

また、モータユニット１４の駆動地板５０には、光軸に近い内周側に弾性部５０ｄが形成されており、案内筒６０の保持溝６０ｈに保持されたフォトインタラプタ１８を案内筒６０の保持溝６０ｈの底面である側壁面６０ｋに付勢する。カム環ギア７ｐはカム環７の外周側に形成されているため、フォトインタラプタ１８を側壁面６０ｋへ付勢しながらレンズ鏡筒１００を組み立てるが可能となっている。フォトインタラプタ１８のサイズばらつきやＦＰＣ５３への実装バラツキは、弾性部５０ｄによる付勢によって吸収され、これによりフォトインタラプタ１８の高精度な位置決めが可能となる。更に、移動レンズ群を光軸方向に移動可能に保持する案内筒６０にフォトインタラプタ１８を配置することで、案内筒６０と第２のレンズ地板２１のリブ２１ａとの隙間を詰めることが可能になると共に小型のフォトインタラプタ１８を使用することが可能となる。

このように、レンズ鏡筒１００では、公知技術（例えば、特開２０１９‐１３２９３８号公報）のように専用部品を用いずとも、所定の機能を実現するために必須となる他の部品を隣接させて組み込むことによって自動的にフォトインタラプタ１８が固定される。よって、部品点数の削減による低コスト化を実現することができると共に大型化（大径化）を回避することができ、また、組立作業性に優れた高いレンズ鏡筒１００を提供することが可能となる。

図１４（ａ）は案内筒６０へモータユニット１４が組み込まれる前の状態を示す斜視図であり、図１４（ｂ）は案内筒６０へモータユニット１４が組み込まれた後の状態を示す斜視図である。第４のレンズ保持部材４の外周フランジ部４ｆが形成されていない外周側（外周フランジ部４ｆの切り欠き部）に駆動地板５０が配置されて案内筒６０に保持されると、これと同時にカム環ギア７ｐと出力ギア１４ｇが噛み合あう。これによりモータユニット１４を光軸に近付けて配置することが可能となり、レンズ鏡筒１００の小型化（小径化）が可能となる。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。更に、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。

例えば、上記実施形態では、移動レンズ群は複数のレンズ群とそれらを保持する複数の保持部材で構成されているが、少なくとも１枚のレンズとこれを保持する少なくとも１つの保持部材が光軸方向において移動可能な構成であってもよい。

本実施形態の開示は、以下の構成および方法を含む。
（構成１）レンズと、前記レンズを保持する保持部材と、前記保持部材を前記レンズの光軸方向に直進可能に案内する案内筒と、前記案内筒に対して前記レンズの光軸を中心として回転可能に前記案内筒を囲むように保持されるカム環と、前記案内筒に固定される固定部材と、を備え、前記カム環は前記光軸方向において前記固定部材と対向する第１の当接部を有し、前記固定部材は前記光軸方向において前記第１の当接部と対向する第２の当接部を有し、前記カム環が外力によって前記光軸方向を前記固定部材へ近付くように移動した際に、前記第１の当接部と前記第２の当接部とが当接することで前記カム環の前記光軸を中心とした回転が規制されることを特徴とするレンズ鏡筒。
（構成２）前記第１の当接部と前記第２の当接部はそれぞれ、前記光軸方向から見て、前記光軸を中心として円弧状に複数箇所に分かれて形成されていることを特徴とする構成１に記載のレンズ鏡筒。
（構成３）前記第１の当接部と前記第２の当接部はそれぞれ、一方の当接部の頂点と他方の当接部の底とが互いに当接する同等の凹凸を有することを特徴とする構成１又は２に記載のレンズ鏡筒。
（構成４）前記凹凸は、前記光軸と直交する方向から見て、前記頂点と前記底が等間隔に形成され、前記頂点と前記底の間に斜面が形成された三角形状が周方向に連続するように形成されていることを特徴とする構成３に記載のレンズ鏡筒。
（構成５）前記斜面が前記光軸となす角度は、３０°以上、６０°以下であることを特徴とする構成４に記載のレンズ鏡筒。
（構成６）前記カム環の内周面において前記光軸方向の同じ位置に周方向に設けられた周溝と、前記案内筒の外周面に設けられた突起部とが係合することにより、前記案内筒に対して前記光軸方向の定位置で前記カム環が回転可能に保持されていることを特徴とする構成１乃至５のいずれか１つに記載のレンズ鏡筒。
（構成７）前記保持部材は前記レンズ鏡筒の外周側へ向けて突出する第１のカムフォロワを有し、
前記カム環は前記第１のカムフォロワと係合する第１のカム溝を有し、
前記カム環の回転に従って前記第１のカムフォロワが前記第１のカム溝に案内されて前記保持部材が前記光軸方向に移動することを特徴とする構成６に記載のレンズ鏡筒。
（構成８）所定の光学部品を保持する筒状部材と、前記筒状部材が固定される接続筒と、前記カム環を前記レンズ鏡筒の背面側へ付勢する付勢部材と、を備え、前記接続筒は外周側に突出する第２のカムフォロワと第３のカムフォロワを有し、前記カム環は、前記第２のカムフォロワと係合する第２のカム溝と、前記第３のカムフォロワと係合する第３のカム溝とを有し、前記付勢部材の付勢力により、前記第２のカムフォロワと前記第２のカム溝における前記レンズ鏡筒の背面側の壁面との間に第１の隙間が形成され、前記第３のカムフォロワと前記第３のカム溝における前記レンズ鏡筒の背面側の壁面との間に第２の隙間が形成されていることを特徴とする構成７に記載のレンズ鏡筒。
（構成９）前記第１の隙間は前記第２の隙間よりも大きいことを特徴とする構成８に記載のレンズ鏡筒。
（構成１０）前記カム環は、前記第１のカムフォロワを前記第１のカム溝と係合させるための第１のカム溝導入部と前記第２のカムフォロワを前記第２のカム溝に係合させるための第２のカム溝導入部とが合流する第１の合流部と、前記第３のカムフォロワを前記第３のカム溝と係合させるための第３のカム溝導入部と、前記突起部を前記周溝に係合させるための周溝導入部とが合流する第２の合流部と、を有し、前記第１の合流部と前記第２の合流部が前記周溝と交差しないことを特徴とする構成８又は９に記載のレンズ鏡筒。
（構成１１）
前記固定部材はレンズを保持していることを特徴とする構成１乃至１０のいずれか１つに記載のレンズ鏡筒。
（構成１２）前記光軸方向において、前記固定部材は前記カム環の背面側に配置されていることを特徴とする構成１乃至１１のいずれか１つに記載のレンズ鏡筒。
（構成１３）構成１乃至１２のいずれか１つに記載のレンズ鏡筒を備えることを特徴とする光学機器。

１ 第１のレンズ保持部材
４ 第４のレンズ保持部材
４ｔ 第２の凹凸部
７ カム環
７ｄ 周溝
７ｔ 第１の凹凸部
１６ 第１のカムフォロワ
１００ レンズ鏡筒
４０ フィルタ枠
４１ 接続筒
４１ａ 第２のカムフォロワ
４１ｂ 第３のカムフォロワ
６０ 案内筒
６０ｂ 突起部
Ｌ１ 第１のレンズ群
Ｌ４ 第４のレンズ群

Claims (13)

1. レンズと、
   前記レンズを保持する保持部材と、
   前記保持部材を前記レンズの光軸方向に直進可能に案内する案内筒と、
   前記案内筒に対して前記レンズの光軸を中心として回転可能に前記案内筒を囲むように保持されるカム環と、
   前記案内筒に固定される固定部材と、を備え、
   前記カム環は前記光軸方向において前記固定部材と対向する第１の当接部を有し、
   前記固定部材は前記光軸方向において前記第１の当接部と対向する第２の当接部を有し、
   前記カム環が外力によって前記光軸方向を前記固定部材へ近付くように移動した際に、前記第１の当接部と前記第２の当接部とが当接することで前記カム環の前記光軸を中心とした回転が規制されることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記第１の当接部と前記第２の当接部はそれぞれ、前記光軸方向から見て、前記光軸を中心として円弧状に複数箇所に分かれて形成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。
3. 前記第１の当接部と前記第２の当接部はそれぞれ、一方の当接部の頂点と他方の当接部の底とが互いに当接する同等の凹凸を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記凹凸は、前記光軸と直交する方向から見て、前記頂点と前記底が等間隔に形成され、前記頂点と前記底の間に斜面が形成された三角形状が周方向に連続するように形成されていることを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記斜面が前記光軸となす角度は、３０°以上、６０°以下であることを特徴とする請求項４に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記カム環の内周面において前記光軸方向の同じ位置に周方向に設けられた周溝と、前記案内筒の外周面に設けられた突起部とが係合することにより、前記案内筒に対して前記光軸方向の定位置で前記カム環が回転可能に保持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
7. 前記保持部材は前記レンズ鏡筒の外周側へ向けて突出する第１のカムフォロワを有し、
   前記カム環は前記第１のカムフォロワと係合する第１のカム溝を有し、
   前記カム環の回転に従って前記第１のカムフォロワが前記第１のカム溝に案内されて前記保持部材が前記光軸方向に移動することを特徴とする請求項６に記載のレンズ鏡筒。
8. 所定の光学部品を保持する筒状部材と、
   前記筒状部材が固定される接続筒と、
   前記カム環を前記レンズ鏡筒の背面側へ付勢する付勢部材と、を備え、
   前記接続筒は外周側に突出する第２のカムフォロワと第３のカムフォロワを有し、
   前記カム環は、前記第２のカムフォロワと係合する第２のカム溝と、前記第３のカムフォロワと係合する第３のカム溝とを有し、
   前記付勢部材の付勢力により、前記第２のカムフォロワと前記第２のカム溝における前記レンズ鏡筒の背面側の壁面との間に第１の隙間が形成され、前記第３のカムフォロワと前記第３のカム溝における前記レンズ鏡筒の背面側の壁面との間に第２の隙間が形成されていることを特徴とする請求項７に記載のレンズ鏡筒。
9. 前記第１の隙間は前記第２の隙間よりも大きいことを特徴とする請求項８に記載のレンズ鏡筒。
10. 前記カム環は、
    前記第１のカムフォロワを前記第１のカム溝と係合させるための第１のカム溝導入部と前記第２のカムフォロワを前記第２のカム溝に係合させるための第２のカム溝導入部とが合流する第１の合流部と、
    前記第３のカムフォロワを前記第３のカム溝と係合させるための第３のカム溝導入部と、前記突起部を前記周溝に係合させるための周溝導入部とが合流する第２の合流部と、を有し、
    前記第１の合流部と前記第２の合流部が前記周溝と交差しないことを特徴とする請求項８又は９に記載のレンズ鏡筒。
11. 前記固定部材はレンズを保持していることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
12. 前記光軸方向において、前記固定部材は前記カム環の背面側に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
13. 請求項１に記載のレンズ鏡筒を備えることを特徴とする光学機器。