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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-19
(45)【発行日】2022-07-27
(54)【発明の名称】鏡胴
(51)【国際特許分類】
G02B 7/04 20210101AFI20220720BHJP
G02B 7/08 20210101ALI20220720BHJP
【ＦＩ】
G02B7/04 D
G02B7/08 Z
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2021534026
(86)(22)【出願日】2020-07-20
(86)【国際出願番号】 JP2020028073
(87)【国際公開番号】W WO2021015166
(87)【国際公開日】2021-01-28
【審査請求日】2022-05-27
(31)【優先権主張番号】P 2019135988
(32)【優先日】2019-07-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】306037311
【氏名又は名称】富士フイルム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100083116
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 憲三
(74)【代理人】
【識別番号】100170069
【弁理士】
【氏名又は名称】大原 一樹
(74)【代理人】
【識別番号】100128635
【弁理士】
【氏名又は名称】松村 潔
(74)【代理人】
【識別番号】100140992
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 憲政
(72)【発明者】
【氏名】岩崎 博之
(72)【発明者】
【氏名】川鍋 裕一
(72)【発明者】
【氏名】大塚 慎治
【審査官】藏田 敦之
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－１６２８２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２２４９４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２５７３６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－３５４３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－７５３２８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ７／０４
Ｇ０２Ｂ ７／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸方向に沿って配置された第１溝及び周方向に沿って配置された第２溝を有する第１筒と、カム溝を有し、前記第１筒の内周部に嵌合して、回転可能に保持された第２筒と、
前記第２筒に収容されて、軸方向に移動可能に保持された第３筒と、
前記第３筒の外周部に取り付けられて、前記カム溝及び前記第１溝に嵌合するカムフォロアと、
前記第２溝を通して前記第２筒の外周部に取り付けられたローラ支持軸と、
前記ローラ支持軸に支持された第１ローラと、
前記第１筒の外周部に嵌合して、軸方向に移動可能に保持された第１枠と、
前記第１枠を軸方向に付勢して、前記第１枠を前記第１ローラに押圧当接させる付勢部材と、
を備えた鏡胴。
【請求項2】
前記ローラ支持軸に支持され、かつ、前記第２溝に嵌合して、前記第２筒を前記第１筒に対して軸方向に位置決め、及び／又は、前記第２筒の可動範囲を規制する第２ローラを更に備えた、請求項１に記載の鏡胴。
【請求項3】
前記第１ローラ及び前記第２ローラのいずれか一方がベアリングで構成される、請求項２に記載の鏡胴。
【請求項4】
前記第２筒は、互いに平行に配置された一対の前記カム溝を有し、一対の前記カム溝に個別に嵌合する一対の前記カムフォロアを備えた、
請求項１から３のいずれか１項に記載の鏡胴。
【請求項5】
前記第３筒は、第３筒本体部と、前記第３筒本体部の外周部に嵌合して、軸方向に移動可能に保持された第３筒可動部と、前記第３筒本体部に対して前記第３筒可動部を軸方向に付勢する付勢部と、を有し、一対の前記カムフォロアは、一方が前記第３筒可動部に取り付けられ、他方が前記第３筒本体部に取り付けられる、
請求項４に記載の鏡胴。
【請求項6】
前記第２筒は、前記第３筒の全可動域において、前記カム溝の開口部が前記第３筒によって遮蔽される、請求項１から５のいずれか１項に記載の鏡胴。
【請求項7】
前記第２筒は、前記第３筒本体部に前記第３筒可動部を装着することにより、前記第３筒の全可動域において、前記カム溝の開口部が前記第３筒本体部及び前記第３筒可動部によって遮蔽される、請求項５に記載の鏡胴。
【請求項8】
前記第１筒の外周部に固定して装着された第２枠を更に有し、前記付勢部材が、前記第１枠と前記第２枠との間に配置されたバネで構成される、
請求項１から７のいずれか１項に記載の鏡胴。
【請求項9】
前記第１筒がフランジ部を有し、前記付勢部材が、前記第１枠と前記フランジ部との間に配置されたバネで構成される、
請求項１から７のいずれか１項に記載の鏡胴。
【請求項10】
前記カムフォロアは、前記第３筒の外周部に取り付けられる軸部と、
前記軸部に装着されて、前記カム溝及び前記第１溝に嵌合するベアリングと、
を有する、
請求項１から９のいずれか１項に記載の鏡胴。
【請求項11】
前記第２筒を回転駆動する駆動部を更に備えた、請求項１から１０のいずれか１項に記載の鏡胴。
【請求項12】
前記駆動部は、モータと、
ギア列を有し、前記モータの回転を減速させて前記第２筒に伝達する減速機と、
を有する、
請求項１１に記載の鏡胴。
【請求項13】
前記第３筒は、内周部にレンズを保持する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の鏡胴。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は鏡胴に係り、特に回転駆動される鏡胴に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、回転駆動されるカム筒の端面にスラストリングを当接させて、カム筒を光軸方向に付勢し、カム筒のガタを低減させること、及び、カム筒の停止精度を向上させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１１－１３３５９２号公報
【発明の概要】
【0004】
本開示の技術に係る１つの実施形態は、停止精度を向上できる鏡胴を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
（１）軸方向に沿って配置された第１溝及び周方向に沿って配置された第２溝を有する第１筒と、カム溝を有し、第１筒の内周部に嵌合して、回転可能に保持された第２筒と、第２筒に収容されて、軸方向に移動可能に保持された第３筒と、第３筒の外周部に取り付けられて、カム溝及び第１溝に嵌合するカムフォロアと、第２溝を通して第２筒の外周部に取り付けられたローラ支持軸と、ローラ支持軸に支持された第１ローラと、第１筒の外周部に嵌合して、軸方向に移動可能に保持された第１枠と、第１枠を軸方向に付勢して、第１枠を第１ローラに押圧当接させる付勢部材と、を備えた鏡胴。
【0006】
（２）ローラ支持軸に支持され、かつ、第２溝に嵌合して、第２筒を第１筒に対して軸方向に位置決め、及び／又は、第２筒の可動範囲を規制する第２ローラを更に備えた、（１）の鏡胴。
【0007】
（３）第１ローラ及び第２ローラのいずれか一方がベアリングで構成される、（２）の鏡胴。
【0008】
（４）第２筒は、互いに平行に配置された一対のカム溝を有し、一対のカム溝に個別に嵌合する一対のカムフォロアを備えた、（１）から（３）のいずれか一の鏡胴。
【0009】
（５）第３筒は、第３筒本体部と、第３筒本体部の外周部に嵌合して、軸方向に移動可能に保持された第３筒可動部と、第３筒本体部に対して第３筒可動部を軸方向に付勢する付勢部と、を有し、一対のカムフォロアは、一方が第３筒可動部に取り付けられ、他方が第３筒本体部に取り付けられる、（４）の鏡胴。
【0010】
（６）第２筒は、第３筒の全可動域において、カム溝の開口部が第３筒によって遮蔽される、（１）から（５）のいずれか一の鏡胴。
【0011】
（７）第２筒は、第３筒本体部に第３筒可動部を装着することにより、第３筒の全可動域において、カム溝の開口部が第３筒本体部及び第３筒可動部によって遮蔽される、（５）の鏡胴。
【0012】
（８）第１筒の外周部に固定して装着された第２枠を更に有し、付勢部材が、第１枠と第２枠との間に配置されたバネで構成される、（１）から（７）のいずれか一の鏡胴。
【0013】
（９）第１筒がフランジ部を有し、付勢部材が、第１枠とフランジ部との間に配置されたバネで構成される、（１）から（７）のいずれか一の鏡胴。
【0014】
（１０）カムフォロアは、第３筒の外周部に取り付けられる軸部と、軸部に装着されて、カム溝及び第１溝に嵌合するベアリングと、を有する、（１）から（９）のいずれか一の鏡胴。
【0015】
（１１）第２筒を回転駆動する駆動部を更に備えた、（１）から（１０）のいずれか一の鏡胴。
【0016】
（１２）駆動部は、モータと、ギア列を有し、モータの回転を減速させて第２筒に伝達する減速機と、を有する、（１１）の鏡胴。
【0017】
（１３）第３筒は、内周部にレンズを保持する、（１）から（１２）のいずれか一の鏡胴。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】第１の実施の形態の交換レンズの全体の概略構成を示す断面図
【図2】鏡胴の後段部分を前側から見た斜視図
【図3】鏡胴の後段部分を後側から見た斜視図
【図4】鏡胴の後段部分の分解斜視図
【図5】カムフォロアの構成を示す断面図
【図6】一対のカムフォロアの設置部を拡大した断面図
【図7】位置決めローラの設置個所での交換レンズの断面図
【図8】位置決めローラの設置部を拡大した断面図
【図9】位置決めローラ及びトルク付与ローラの構成を示す断面図
【図10】ケースを取り除いた状態の駆動ユニットの概略構成を示す斜視図
【図11】鏡胴に対するモータ及び減速機の取り付け状態を示す図
【図12】鏡胴に対するモータ及び減速機の取り付け状態を示す図
【図13】トルクＴ１、Ｔ２及びＴ３の算出方法の説明図
【図14】トルク付与機構の第１の変形例を示す図
【図15】トルク付与機構の第２の変形例を示す図
【図16】トルク付与機構の第３の変形例を示す図
【図17】付勢バネの支持部の変形例を示す図
【図18】トルク付与ローラの設置数を調整して負荷トルクを調整する方法の説明図
【図19】第２の実施の形態の交換レンズの全体の概略構成を示す断面図
【図20】第１の実施の形態の交換レンズにおいて、第２レンズ筒が最も前側に移動した場合のカム筒と第２レンズ筒との関係を示した図
【図21】第１の実施の形態の交換レンズにおいて、第２レンズ筒が最も後側に移動した場合のカム筒と第２レンズ筒との関係を示した図
【図22】第２の実施の形態の交換レンズにおいて、第２レンズ筒が最も前側に移動した場合のカム筒と第２レンズ筒との関係を示した図
【図23】第２の実施の形態の交換レンズにおいて、第２レンズ筒が最も後側に移動した場合のカム筒と第２レンズ筒との関係を示した図
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【0020】
［第１の実施の形態］
ここでは、レンズ交換式カメラの交換レンズに本発明を適用した場合を例に説明する。レンズ交換式カメラでは、交換レンズがカメラ本体に対して着脱自在に装着される。
ここでは、レンズ交換式カメラの交換レンズに本発明を適用した場合を例に説明する。レンズ交換式カメラでは、交換レンズがカメラ本体に対して着脱自在に装着される。
【0021】
［全体の概略構成］
図１は、第１の実施の形態の交換レンズの全体の概略構成を示す断面図である。本実施の形態の交換レンズ１は、いわゆる単焦点のＡＦレンズである。ＡＦレンズは、ＡＦ（Auto Focus）が可能なレンズである。特に、本実施の形態の交換レンズ１は、フォーカシングのためのモータを内蔵する。
図１は、第１の実施の形態の交換レンズの全体の概略構成を示す断面図である。本実施の形態の交換レンズ１は、いわゆる単焦点のＡＦレンズである。ＡＦレンズは、ＡＦ（Auto Focus）が可能なレンズである。特に、本実施の形態の交換レンズ１は、フォーカシングのためのモータを内蔵する。
【0022】
図１に示すように、本実施の形態の交換レンズ１は、光軸Ｚに沿って順に第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２を有する。第１レンズ群Ｌ１は固定のレンズ群である。第２レンズ群Ｌ２は、光軸Ｚに沿って移動するレンズ群である。第２レンズ群Ｌ２は、フォーカスレンズ群である。第２レンズ群Ｌ２を光軸Ｚに沿って移動させることにより、焦点調節が行われる。
【0023】
本実施の形態の交換レンズ１の鏡胴１０は、主として、固定筒１２、第１レンズ筒１４、カム筒１６、第２レンズ筒１８、外装体２０及びマウント２２等で構成される。
【0024】
〈固定筒〉
固定筒１２は、交換レンズ１をカメラ本体に装着した場合にカメラ本体に対して固定の要素である。固定筒１２は、第１固定筒１２Ａ、第２固定筒１２Ｂ及び後端カバー１２Ｃを一体化して構成される。第１固定筒１２Ａ及び第２固定筒１２Ｂは、互いのフランジ部をネジ（不図示）で締結することにより、同軸上に繋ぎ合わされる。後端カバー１２Ｃは、第２固定筒１２Ｂの端部にネジ（不図示）でネジ止めすることにより、第２固定筒１２Ｂの端部に取り付けられる。固定筒１２は、第１筒の一例である。
固定筒１２は、交換レンズ１をカメラ本体に装着した場合にカメラ本体に対して固定の要素である。固定筒１２は、第１固定筒１２Ａ、第２固定筒１２Ｂ及び後端カバー１２Ｃを一体化して構成される。第１固定筒１２Ａ及び第２固定筒１２Ｂは、互いのフランジ部をネジ（不図示）で締結することにより、同軸上に繋ぎ合わされる。後端カバー１２Ｃは、第２固定筒１２Ｂの端部にネジ（不図示）でネジ止めすることにより、第２固定筒１２Ｂの端部に取り付けられる。固定筒１２は、第１筒の一例である。
【0025】
〈第１レンズ筒〉
第１レンズ筒１４は、第１レンズ群Ｌ１を保持する枠である。第１レンズ群Ｌ１は、第１レンズ筒１４の内周部に位置決めされて保持される。第１レンズ筒１４は、第１固定筒１２Ａの内周部に位置決めされて保持される。
第１レンズ筒１４は、第１レンズ群Ｌ１を保持する枠である。第１レンズ群Ｌ１は、第１レンズ筒１４の内周部に位置決めされて保持される。第１レンズ筒１４は、第１固定筒１２Ａの内周部に位置決めされて保持される。
【0026】
〈カム筒〉
カム筒１６は、第２固定筒１２Ｂの内周部に嵌合して、第２固定筒１２Ｂの内周部に回転可能に保持される。カム筒１６は、第２筒の一例である。
カム筒１６は、第２固定筒１２Ｂの内周部に嵌合して、第２固定筒１２Ｂの内周部に回転可能に保持される。カム筒１６は、第２筒の一例である。
【0027】
〈第２レンズ筒〉
第２レンズ筒１８は、第２レンズ群Ｌ２を保持する枠である。第２レンズ群Ｌ２は、第２レンズ筒１８の内周部に位置決めされて保持される。第２レンズ筒１８は、カム筒１６の内周部に収容されて、軸方向に移動可能に保持される。第２レンズ筒１８は、カム筒１６を回転させることにより、光軸Ｚに沿って前後移動する。第２レンズ筒１８の駆動機構及び位置検出機構については後述する。第２レンズ筒１８は、第３筒の一例である。
第２レンズ筒１８は、第２レンズ群Ｌ２を保持する枠である。第２レンズ群Ｌ２は、第２レンズ筒１８の内周部に位置決めされて保持される。第２レンズ筒１８は、カム筒１６の内周部に収容されて、軸方向に移動可能に保持される。第２レンズ筒１８は、カム筒１６を回転させることにより、光軸Ｚに沿って前後移動する。第２レンズ筒１８の駆動機構及び位置検出機構については後述する。第２レンズ筒１８は、第３筒の一例である。
【0028】
〈外装体〉
外装体２０は、交換レンズ１の外装を構成する。外装体２０は、複数の要素を組み合わせて構成される。外装体２０を構成する要素には、交換レンズ１の操作部材（たとえば、フォーカスリング２等）も含まれる。外装体２０は、固定筒１２に固定して取り付けられる。
外装体２０は、交換レンズ１の外装を構成する。外装体２０は、複数の要素を組み合わせて構成される。外装体２０を構成する要素には、交換レンズ１の操作部材（たとえば、フォーカスリング２等）も含まれる。外装体２０は、固定筒１２に固定して取り付けられる。
【0029】
〈マウント〉
マウント２２は、鏡胴１０の後端部に備えられる。マウント２２は、たとえば、バヨネットマウントで構成される。交換レンズ１は、このマウント２２を介して、カメラ本体に着脱自在に装着される。
マウント２２は、鏡胴１０の後端部に備えられる。マウント２２は、たとえば、バヨネットマウントで構成される。交換レンズ１は、このマウント２２を介して、カメラ本体に着脱自在に装着される。
【0030】
［第２レンズ筒の駆動機構］
図２及び図３は、外装体を取り除いた状態の鏡胴の後段部分（固定筒１２の第２固定筒１２Ｂよりも後側の部分）の斜視図である。なお、図２は、鏡胴の後段部分を前側から見た斜視図である。また、図３は、鏡胴の後段部分を後側から見た斜視図である。また、図４は、鏡胴の後段部分の分解斜視図である。
図２及び図３は、外装体を取り除いた状態の鏡胴の後段部分（固定筒１２の第２固定筒１２Ｂよりも後側の部分）の斜視図である。なお、図２は、鏡胴の後段部分を前側から見た斜視図である。また、図３は、鏡胴の後段部分を後側から見た斜視図である。また、図４は、鏡胴の後段部分の分解斜視図である。
【0031】
第２レンズ筒１８の駆動機構は、いわゆるカム機構によって構成される。カム機構は、第２レンズ筒１８に備えられる一対のカムフォロア３０Ａ、３０Ｂと、カム筒１６に備えられる一対のカム溝４０Ａ、４０Ｂと、第２固定筒１２Ｂに備えられる直進溝５０と、カム筒１６に備えられる位置決めローラ６０と、第２固定筒１２Ｂに備えられる位置決め溝７０と、カム筒１６を回転させる駆動ユニット８０と、を備えて構成される。また、この第２レンズ筒１８の駆動機構には、カム筒１６の回転に負荷トルクを与えるトルク付与機構１００が含まれる。
【0032】
〈カムフォロア〉
一対のカムフォロア３０Ａ、３０Ｂは、第２レンズ筒１８の外周面上の３箇所に備えられる。一対のカムフォロア３０Ａ、３０Ｂは、周方向に沿って等間隔に配置される。各設置部において、一対のカムフォロア３０Ａ、３０Ｂは、光軸Ｚに沿って前後に配置される。以下、必要に応じて、前側（被写体側）に位置するカムフォロア３０Ａを第１カムフォロア３０Ａ、後側（像側）に位置するカムフォロア３０Ｂを第２カムフォロア３０Ｂと称して、両者を区別する。
一対のカムフォロア３０Ａ、３０Ｂは、第２レンズ筒１８の外周面上の３箇所に備えられる。一対のカムフォロア３０Ａ、３０Ｂは、周方向に沿って等間隔に配置される。各設置部において、一対のカムフォロア３０Ａ、３０Ｂは、光軸Ｚに沿って前後に配置される。以下、必要に応じて、前側（被写体側）に位置するカムフォロア３０Ａを第１カムフォロア３０Ａ、後側（像側）に位置するカムフォロア３０Ｂを第２カムフォロア３０Ｂと称して、両者を区別する。
【0033】
図５は、カムフォロアの構成を示す断面図である。なお、同図は、第２カムフォロア３０Ｂのものであるが、第１カムフォロア３０Ａも同じ構成である。
【0034】
図５に示すように、カムフォロアは、軸部３１と、その軸部３１に装着された一対のベアリング３２Ａ、３２Ｂと、を有する。
【0035】
軸部３１は、円筒形状を有する。軸部３１は、中空部にネジ３３が通されて、第２レンズ筒１８の外周部にネジ止めされる。第２レンズ筒１８の外周部には、軸部３１の取り付け個所にネジ穴３５が備えられる。
【0036】
一対のベアリング３２Ａ、３２Ｂは、それぞれボールベアリング等の転がり軸受で構成される。一対のベアリング３２Ａ、３２Ｂは、軸部３１の先端側に位置する第１ベアリング３２Ａと、軸部３１の基端部側に位置する第２ベアリング３２Ｂとで構成される。第１ベアリング３２Ａ及び第２ベアリング３２Ｂの間にはスペーサ３４が配置される。第１ベアリング３２Ａ及び第２ベアリング３２Ｂは、その内輪部が軸部３１に軽圧入されて、軸部３１に装着される。軸部３１に装着された第１ベアリング３２Ａ及び第２ベアリング３２Ｂは、その外輪部が軸部３１に対して回転自在に保持される。
【0037】
【0038】
可動部１８Ｂは、円筒形状を有する。本体部１８Ａは、先端に可動部１８Ｂが嵌合する嵌合部１８ａを有する。嵌合部１８ａは、段部で構成され、本体部１８Ａの先端部分を縮小させて構成される。可動部１８Ｂは、嵌合部１８ａの外周に嵌合させて、本体部１８Ａに取り付けられる。本体部１８Ａは、第３筒本体部の一例であり、可動部１８Ｂは、第３筒可動部の一例である。
【0039】
抜け止めの機構として、可動部１８Ｂの内周には、突起部２４が備えられる。一方、嵌合部１８ａの外周には、溝部２６が備えられる。突起部２４は、可動部１８Ｂの内周面上の３箇所に備えられる。溝部２６は、突起部２４が嵌合する溝で構成される。溝部２６は、嵌合部１８ａの外周面上の３箇所に備えられる。溝部２６は、導入部２６Ａ及び規制部２６Ｂを有する。導入部２６Ａは、本体部１８Ａの先端から光軸Ｚに沿って形成される。規制部２６Ｂは、導入部２６Ａの端部から周方向に沿って形成される。
【0040】
可動部１８Ｂは、突起部２４を溝部２６の規制部２６Ｂに嵌合させて、本体部１８Ａに取り付けられる。これにより、本体部１８Ａに対して可動部１８Ｂが抜け止めされて取り付けられる。
【0041】
なお、突起部２４は、規制部２６Ｂに対して一定の遊びをもって嵌合するように構成される。すなわち、その光軸方向の幅が、規制部２６Ｂの光軸方向の幅よりも狭く構成される。これにより、突起部２４を規制部２６Ｂに嵌合させた状態で可動部１８Ｂを光軸Ｚに沿って移動可能に保持できる。
【0042】
可動部１８Ｂは、本体部１８Ａに取り付ける際、付勢バネ１８Ｃを介して本体部１８Ａに取り付けられる。付勢バネ１８Ｃは、ウェーブワッシャ（波形座金）で構成される。ウェーブワッシャは、平座金を波型に曲げたものであり、つぶされることにより、バネの働きをして、軸方向の隙間を除去する。付勢バネ１８Ｃは、可動部１８Ｂの後端部において、可動部１８Ｂと本体部１８Ａとの間に配置される。これにより、可動部１８Ｂが、本体部１８Ａに対して、光軸Ｚに沿って先端方向に付勢される。
【0043】
一方のカムフォロアである前側の第１カムフォロア３０Ａは、可動部１８Ｂに備えられ、他方のカムフォロアである後側の第２カムフォロア３０Ｂは、本体部１８Ａに備えられる。上記のように、可動部１８Ｂは、本体部１８Ａに対して光軸Ｚに沿って先端方向に付勢される。したがって、第１カムフォロア３０Ａ及び第２カムフォロア３０Ｂは、光軸Ｚに沿って、互いに離れる方向に付勢される。
【0044】
〈カム溝〉
図４に示すように、一対のカム溝４０Ａ、４０Ｂは、カム筒１６の周面の３箇所に備えられる。一対のカム溝４０Ａ、４０Ｂの配置間隔は、一対のカムフォロア３０Ａ、３０Ｂの配置間隔と同じである。すなわち、周方向に沿って等間隔に配置される。一対のカム溝４０Ａ、４０Ｂは、同じ形状（カム軌跡）を有し、光軸Ｚに沿って前後に配置される。したがって、一対のカム溝４０Ａ、４０Ｂは、互いに平行に配置される。以下、必要に応じて、前側に位置するカム溝４０Ａを第１カム溝４０Ａ、後側に位置するカム溝４０Ｂを第２カム溝４０Ｂと称して、両者を区別する。
図４に示すように、一対のカム溝４０Ａ、４０Ｂは、カム筒１６の周面の３箇所に備えられる。一対のカム溝４０Ａ、４０Ｂの配置間隔は、一対のカムフォロア３０Ａ、３０Ｂの配置間隔と同じである。すなわち、周方向に沿って等間隔に配置される。一対のカム溝４０Ａ、４０Ｂは、同じ形状（カム軌跡）を有し、光軸Ｚに沿って前後に配置される。したがって、一対のカム溝４０Ａ、４０Ｂは、互いに平行に配置される。以下、必要に応じて、前側に位置するカム溝４０Ａを第１カム溝４０Ａ、後側に位置するカム溝４０Ｂを第２カム溝４０Ｂと称して、両者を区別する。
【0045】
一対のカムフォロア３０Ａ、３０Ｂは、一対のカム溝４０Ａ、４０Ｂに個別に嵌合する。すなわち、第１カムフォロア３０Ａは、第１カム溝４０Ａに嵌合し、第２カムフォロア３０Ｂは、第２カム溝４０Ｂに嵌合する。図６は、一対のカムフォロアの設置部を拡大した断面図である。上記のように、第１カムフォロア３０Ａ及び第２カムフォロア３０Ｂは、付勢バネ１８Ｃにより、光軸Ｚに沿って互いに離れる方向に付勢される。したがって、第１カムフォロア３０Ａを第１カム溝４０Ａに嵌合させると、第１カムフォロア３０Ａは、第１カム溝４０Ａの前側の内壁面４０ａに押圧当接して嵌合する。一方、第２カムフォロア３０Ｂは、第２カム溝４０Ｂに嵌合させると、第２カム溝４０Ｂの後側の内壁面４０ｂに押圧当接して嵌合する。これにより、カム筒１６と第２レンズ筒１８との間に生じるガタを除去でき、第２レンズ筒１８をカム筒１６に対して安定して保持できる。
【0046】
〈直進溝〉
図４に示すように、直進溝５０は、光軸Ｚに沿って配置された直線状の溝で構成される。直進溝５０は、第２固定筒１２Ｂの周面の３箇所に備えられる。直進溝５０の配置間隔は、一対のカムフォロア３０Ａ、３０Ｂの配置間隔と同じである。すなわち、周方向に沿って等間隔に配置される。一対のカムフォロア３０Ａ、３０Ｂは、同じ直進溝５０に嵌合する。直進溝５０は、第１溝の一例である。
図４に示すように、直進溝５０は、光軸Ｚに沿って配置された直線状の溝で構成される。直進溝５０は、第２固定筒１２Ｂの周面の３箇所に備えられる。直進溝５０の配置間隔は、一対のカムフォロア３０Ａ、３０Ｂの配置間隔と同じである。すなわち、周方向に沿って等間隔に配置される。一対のカムフォロア３０Ａ、３０Ｂは、同じ直進溝５０に嵌合する。直進溝５０は、第１溝の一例である。
【0047】
〈位置決めローラ〉
位置決めローラ６０は、第２固定筒１２Ｂに対してカム筒１６を光軸方向に位置決めするローラである。また、位置決めローラ６０は、カム筒１６の回動範囲を規制するローラとしても機能する。
位置決めローラ６０は、第２固定筒１２Ｂに対してカム筒１６を光軸方向に位置決めするローラである。また、位置決めローラ６０は、カム筒１６の回動範囲を規制するローラとしても機能する。
【0048】
図４に示すように、位置決めローラ６０は、カム筒１６の外周面上の３箇所に備えられる。位置決めローラ６０は、周方向に沿って等間隔に配置される。
【0049】
【0050】
位置決めローラ６０は、ベアリング（ボールベアリング等の転がり軸受）で構成される。位置決めローラ６０は、その内輪部が、カム筒１６に備えられたローラ支持軸６１に軽圧入されて、ローラ支持軸６１に装着される。ローラ支持軸６１に装着された位置決めローラ６０は、その外輪部が回転自在に支持される。
【0051】
ローラ支持軸６１は、円筒形状を有する。ローラ支持軸６１は、中空部にネジ６２が通されて、カム筒１６の外周部にネジ止めされる。カム筒１６の外周部には、ローラ支持軸６１の取り付け個所にネジ穴６４が備えられる。
【0052】
〈位置決め溝〉
図４に示すように、位置決め溝７０は、周方向に沿って配置された直線状の溝で構成される。位置決め溝７０は、第２固定筒１２Ｂの周面の３箇所に備えられる。位置決め溝７０の配置間隔は、位置決めローラ６０の配置間隔と同じである。すなわち、周方向に沿って等間隔に配置される。位置決め溝７０は、第２溝の一例である。
図４に示すように、位置決め溝７０は、周方向に沿って配置された直線状の溝で構成される。位置決め溝７０は、第２固定筒１２Ｂの周面の３箇所に備えられる。位置決め溝７０の配置間隔は、位置決めローラ６０の配置間隔と同じである。すなわち、周方向に沿って等間隔に配置される。位置決め溝７０は、第２溝の一例である。
【0053】
位置決めローラ６０は、位置決め溝７０に嵌合する。これにより、第２固定筒１２Ｂに対して、カム筒１６が光軸方向に位置決めされる。また、第２固定筒１２Ｂに対して、カム筒１６の回動範囲（可動範囲）が規制される。位置決めローラ６０は、第２ローラの一例である。
【0054】
〈駆動ユニット〉
駆動ユニット８０は、カム筒１６を回転駆動する。カム筒１６は、その後端の内周部に駆動用のギア部１６Ａを有する。駆動ユニット８０は、このギア部１６Ａを回転駆動して、カム筒１６を回転させる。
駆動ユニット８０は、カム筒１６を回転駆動する。カム筒１６は、その後端の内周部に駆動用のギア部１６Ａを有する。駆動ユニット８０は、このギア部１６Ａを回転駆動して、カム筒１６を回転させる。
【0055】
図４に示すように、駆動ユニット８０は、固定筒１２の後端カバー１２Ｃに取り付けられる。駆動ユニット８０は、モータ及び減速機を含み、これらをケース８２に組み付けてユニット化される。
【0056】
図１０は、ケースを取り除いた状態の駆動ユニットの概略構成を示す斜視図である。また、図１１及び図１２は、鏡胴に対するモータ及び減速機の取り付け状態を示す図である。図１１は、外装体を取り除いた状態の鏡胴の背面図に相当する。また、図１２は、外装体を取り除いた状態の鏡胴の後段部分の背面斜視図に相当する。なお、図１１及び図１２では、便宜上、固定筒１２の後端カバー１２Ｃ及び駆動ユニット８０のケース８２を省いた状態の図を示している。
【0057】
上記のように、駆動ユニット８０は、モータ８４、及び、そのモータ８４の回転を減速させる減速機８８を有する。駆動ユニット８０は、駆動部の一例である。
【0058】
モータ８４は、たとえば、ステッピングモータで構成される。モータ８４には、その回転数を検出するためのエンコーダ８６が備えられる。
【0059】
減速機８８は、ギア列を有する。ギア列は、複数のギア８８Ａ～８８Ｆを組み合わせて構成される。本実施の形態の減速機８８は、ギア列の一部にウォームギアを含む。ウォームギアは、ウォーム及びウォームホイールで構成される。本実施の形態の減速機８８では、モータ８４の出力軸に連結されるギア８８Ａがウォームで構成される。最終のギア８８Ｆは、駆動ギアを構成する。駆動ユニット８０は、後端カバー１２Ｃに取り付けられることにより、駆動ギア８８Ｆがカム筒１６のギア部１６Ａに噛み合わされる。これにより、モータ８４を駆動すると、その回転が減速機８８を介してカム筒１６のギア部１６Ａに伝達され、カム筒１６が回転する。
【0060】
〈トルク付与機構〉
トルク付与機構１００は、カム筒１６の回転に負荷トルクを与える。図４に示すように、トルク付与機構１００は、カム筒１６に備えられるトルク付与ローラ１０２と、トルク付与ローラ１０２に押圧当接される付勢リング１０４と、付勢リング１０４を付勢する付勢バネ１０６と、付勢バネ１０６を支持するバネ支持枠１０８と、を有する。
トルク付与機構１００は、カム筒１６の回転に負荷トルクを与える。図４に示すように、トルク付与機構１００は、カム筒１６に備えられるトルク付与ローラ１０２と、トルク付与ローラ１０２に押圧当接される付勢リング１０４と、付勢リング１０４を付勢する付勢バネ１０６と、付勢バネ１０６を支持するバネ支持枠１０８と、を有する。
【0061】
トルク付与ローラ１０２は、円筒状の筒体（いわゆる通常のローラ）で構成される。図９に示すように、トルク付与ローラ１０２は、カム筒１６に備えられたローラ支持軸６１に支持される。より具体的には、その内周部にローラ支持軸６１を嵌合させることにより、ローラ支持軸６１に装着され、ローラ支持軸６１に対して回転自在に支持される。
【0062】
上記のように、このローラ支持軸６１は、位置決めローラ６０を支持する軸でもある。トルク付与ローラ１０２は、位置決めローラ６０の上にスペーサ１１０を介してローラ支持軸６１に装着される。ローラ支持軸６１に装着されたトルク付与ローラ１０２は、ローラ支持軸６１を固定するネジ６２の頭部６２Ａで抜け止めされて、回転自在に支持される。
【0063】
ベアリングで構成されている位置決めローラ６０とは異なり、トルク付与ローラ１０２は、ローラ支持軸６１に嵌合しているだけなので、回転の際に負荷が生じる。具体的には、トルク付与ローラ１０２の内周部とローラ支持軸６１の外周部との間の摩擦（回転摩擦）で回転に負荷が生じる。なお、このようにトルク付与ローラ１０２とローラ支持軸６１との間には摩擦が生じることから、トルク付与ローラ１０２及びローラ支持軸６１には、磨耗に強い材質のものを選択することが好ましい。たとえば、トルク付与ローラ１０２及びローラ支持軸６１は、いずれか一方をステンレス製とし、他方を真鍮製とすることができる。なお、トルク付与ローラ１０２については、樹脂製とすることもできる。たとえば、摺動特性に優れたポリアセタール製のものを用いることもできる。トルク付与ローラ１０２は、第１ローラの一例である。
【0064】
付勢リング１０４は、図４に示すように、リング形状を有し、第２固定筒１２Ｂの外周部に嵌合して、第２固定筒１２Ｂの外周部に装着される。第２固定筒１２Ｂの外周部に装着された付勢リング１０４は、光軸Ｚに沿って前後移動可能に保持される。付勢リング１０４は、たとえば、アルマイト加工されたアルミニウム製とすることができる。付勢リング１０４は、第１枠の一例である。
【0065】
付勢バネ１０６は、ウェーブワッシャで構成される。付勢バネ１０６は、第２固定筒１２Ｂの外周部に装着されて、付勢リング１０４をトルク付与ローラ１０２に向けて付勢する。付勢バネ１０６は、付勢部材の一例である。
【0066】
バネ支持枠１０８は、図４に示すように、リング状の枠体で構成される。バネ支持枠１０８は、第２固定筒１２Ｂの外周部に嵌合して、第２固定筒１２Ｂの外周部に装着される。第２固定筒１２Ｂに装着されたバネ支持枠１０８は、周面の複数個所をネジ１０８Ａでネジ止めされて、第２固定筒１２Ｂに固定される。バネ支持枠１０８は、第２枠の一例である。
【0067】
付勢バネ１０６は、バネ支持枠１０８と付勢リング１０４との間に配置されて、付勢リング１０４をトルク付与ローラ１０２に向けて付勢する。これにより、付勢リング１０４が、トルク付与ローラ１０２に押圧当接される。また、この付勢リング１０４が、トルク付与ローラ１０２に押圧当接することにより、カム筒１６の回転に負荷トルクが与えられる。また、この付勢リング１０４が、トルク付与ローラ１０２に押圧当接することにより、カム筒１６が光軸Ｚに沿って付勢され、固定筒１２に対するカム筒１６のガタが除去される。
【0068】
［第２レンズ筒の位置検出機構］
第２レンズ筒１８の位置検出機構は、モータ８４に備えられたエンコーダ８６と、固定筒１２に備えられたフォトインタラプタ１２０と、によって構成される。
第２レンズ筒１８の位置検出機構は、モータ８４に備えられたエンコーダ８６と、固定筒１２に備えられたフォトインタラプタ１２０と、によって構成される。
【0069】
上記のように、エンコーダ８６は、モータ８４の回転数を検出する。フォトインタラプタ１２０は、第２レンズ筒１８が原点位置に位置したことを検出する。フォトインタラプタ１２０は、固定筒１２の後端カバー１２Ｃに備えられる。フォトインタラプタ１２０は、第２レンズ筒１８に備えられた遮光部１２２を検出して、第２レンズ筒１８が原点位置に位置したことを検出する。
【0070】
第２レンズ筒１８の位置は、次の手順で検出される。まず、フォトインタラプタ１２０によって、第２レンズ筒１８が原点位置に位置したことを検出する。検出後のモータ８４の回転数をエンコーダ８６によって検出する。これにより、原点位置に対する第２レンズ筒１８の位置を検出される。すなわち、モータ８４の回転数に対する第２レンズ筒１８の移動量は既知なので、原点位置からのモータ８４の回転数を検出することにより、原点位置に対する第２レンズ筒１８の位置を検出できる。
【0071】
［交換レンズの作用］
以上のように構成される本実施の形態の交換レンズ１は、モータ８４を駆動することにより、フォーカスレンズ群である第２レンズ群Ｌ２が光軸Ｚに沿って前後移動し、焦点調節される。より具体的には、モータ８４を駆動すると、そのモータ８４の回転がカム筒１６に伝達され、カム筒１６が回転することにより、カムの作用で第２レンズ群Ｌ２を保持した第２レンズ筒１８が光軸Ｚに沿って前後移動する。
以上のように構成される本実施の形態の交換レンズ１は、モータ８４を駆動することにより、フォーカスレンズ群である第２レンズ群Ｌ２が光軸Ｚに沿って前後移動し、焦点調節される。より具体的には、モータ８４を駆動すると、そのモータ８４の回転がカム筒１６に伝達され、カム筒１６が回転することにより、カムの作用で第２レンズ群Ｌ２を保持した第２レンズ筒１８が光軸Ｚに沿って前後移動する。
【0072】
カム筒１６には、ギア列を介して、モータ８４の回転が伝達される。このため、停止する際に可動部の慣性力や重力の影響によって、バックラッシの範囲で第２レンズ筒１８の停止位置が不安定になる。しかし、本実施の形態の交換レンズ１には、トルク付与機構１００が備えられているため、高い停止精度を確保できる。すなわち、トルク付与機構１００によって、カム筒１６の回転に負荷トルクが与えられるため、ギアの噛み合わせ部分にガタがある場合であっても、第２レンズ筒１８を安定して停止させることができる。
【0073】
なお、負荷トルクは、次のように与えられる。カム筒１６には、トルク付与ローラ１０２が備えられている。トルク付与ローラ１０２には、付勢バネ１０６で付勢された付勢リング１０４が押圧当接されている。カム筒１６を回転させると、トルク付与ローラ１０２が、付勢リング１０４に沿って転動する。これにより、トルク付与ローラ１０２の内周とローラ支持軸６１の外周との間に回転摩擦が発生する。この回転摩擦が、カム筒１６の負荷トルクとして作用する。
【0074】
このように、本実施の形態の交換レンズ１によれば、カム筒１６の回転に負荷トルクが与えられるため、第２レンズ筒１８を安定して停止させることができる。また、負荷トルクは、トルク付与ローラ１０２の回転摩擦で発生するため、常に安定した状態で付与できる。
【0075】
トルク付与機構１００は、カム筒１６のガタを取り除く機能も有している。すなわち、位置決めローラ６０と同軸上に備えられたトルク付与ローラ１０２を付勢リング１０４で光軸方向に付勢することにより、位置決めローラ６０が位置決め溝７０の内壁面に押圧当接される。これにより、固定筒１２に対するカム筒１６のガタを取り除くことができる。また、位置決めローラ６０と軸（ローラ支持軸６１）を共用することにより、構成を簡素化できる。
【0076】
［負荷トルクの最適化］
負荷トルクは、慣性力及び重力による回転を抑制できる値に設定される。一例として、カム筒を設定減速度で停止させるために必要なトルクをＴ１、レンズを下向き又は上向きにして第２レンズ筒が自重で落ちる方向に駆動した場合に第２レンズ筒を設定減速度で停止させるために必要なトルクをＴ２とした場合、負荷トルクＴＦは、下記の条件式を満たすように設定される。
負荷トルクは、慣性力及び重力による回転を抑制できる値に設定される。一例として、カム筒を設定減速度で停止させるために必要なトルクをＴ１、レンズを下向き又は上向きにして第２レンズ筒が自重で落ちる方向に駆動した場合に第２レンズ筒を設定減速度で停止させるために必要なトルクをＴ２とした場合、負荷トルクＴＦは、下記の条件式を満たすように設定される。
【0077】
ＴＦ＞（Ｔ１＋Ｔ２）
なお、トルクＴ１、Ｔ２は、駆動制御で設定されたモータの減速度から算出される。ベアリングの動摩擦係数は、きわめて小さいため、計算上無視している。
なお、トルクＴ１、Ｔ２は、駆動制御で設定されたモータの減速度から算出される。ベアリングの動摩擦係数は、きわめて小さいため、計算上無視している。
【0078】
図１３は、トルクＴ１、Ｔ２及びＴ３の算出方法の説明図である。
【0079】
（１）トルクＴ１
トルクＴ１[N・m]は、次式により算出される。
トルクＴ１[N・m]は、次式により算出される。
【0080】
Ｔ１＝Ｉ×ＡＣ
ここで、Ｉは、カム筒の慣性モーメントＩ、ＡＣは、カム筒の減速度[rad/s2]である。
ここで、Ｉは、カム筒の慣性モーメントＩ、ＡＣは、カム筒の減速度[rad/s2]である。
【0081】
カム筒の減速度ＡＣ[rad/s2]は、次式により算出される。
【0082】
ＡＣ＝ＡＭ／ＲＲ
ここで、ＡＭは、モータの減速度[rad/s2]である。また、ＲＲは、減速比である。減速比ＲＲは、次式で算出される。
ここで、ＡＭは、モータの減速度[rad/s2]である。また、ＲＲは、減速比である。減速比ＲＲは、次式で算出される。
【0083】
ＲＲ＝モータの回転数／カム筒の回転数
（２）トルクＴ２
トルクＴ２[N・m]は、次式により算出される。
（２）トルクＴ２
トルクＴ２[N・m]は、次式により算出される。
【0084】
Ｔ２＝ＦＲ×Ｒ
ここで、ＦＲは、図１３に示すように、カム筒の回転方向分力[N]である。また、Ｒは、回転中心からカム溝までの距離[m]である。カム筒の回転方向分力ＦＲ[N]は、次式により算出される。
ここで、ＦＲは、図１３に示すように、カム筒の回転方向分力[N]である。また、Ｒは、回転中心からカム溝までの距離[m]である。カム筒の回転方向分力ＦＲ[N]は、次式により算出される。
【0085】
ＦＲ＝ｔａｎ（θ）×ＦＬ
ここで、θは、図１３に示すように、カム角度[rad]である。また、ＦＬは、レンズを下向き又は上向きにして第２レンズ筒が自重で落ちる方向に駆動した場合に第２レンズ筒を減速させるために必要な力[N]である。ＦＬ[N]は、次式により算出される。
ここで、θは、図１３に示すように、カム角度[rad]である。また、ＦＬは、レンズを下向き又は上向きにして第２レンズ筒が自重で落ちる方向に駆動した場合に第２レンズ筒を減速させるために必要な力[N]である。ＦＬ[N]は、次式により算出される。
【0086】
ＦＬ＝Ｍ＋（Ｍ×ＡＬ）
ここで、Ｍ[Kg]は、第２レンズ群を含む第２レンズ筒の全体の重量である。また、ＡＬは、第２レンズ筒[rad/s2]の減速度である。ＡＬ[rad/s2]は、次式により算出される。
ここで、Ｍ[Kg]は、第２レンズ群を含む第２レンズ筒の全体の重量である。また、ＡＬは、第２レンズ筒[rad/s2]の減速度である。ＡＬ[rad/s2]は、次式により算出される。
【0087】
ＡＬ＝ＡＭ×Ｌ
ここで、ＡＭは、モータの減速度[rad/s2]である。また、Ｌは、カムリード[m/rad]である。カムリードは、1[rad]に進む移動量である。
ここで、ＡＭは、モータの減速度[rad/s2]である。また、Ｌは、カムリード[m/rad]である。カムリードは、1[rad]に進む移動量である。
【0088】
（３）負荷トルクＴＦ
負荷トルクＴＦ[N・m]は、次式により算出される。
負荷トルクＴＦ[N・m]は、次式により算出される。
【0089】
ＴＦ＝Ｗ×μ×ＲＭ
ここで、Ｗは、摩擦面に垂直な荷重[N]である。また、μは、摩擦面の動摩擦係数である。また、ＲＭは、摩擦面の回転中心からの距離[m]である。
ここで、Ｗは、摩擦面に垂直な荷重[N]である。また、μは、摩擦面の動摩擦係数である。また、ＲＭは、摩擦面の回転中心からの距離[m]である。
【0090】
負荷トルクＴＦが、上記条件を満たすように、トルク付与ローラ１０２に付与する荷重、トルク付与ローラ１０２とローラ支持軸６１との間の動摩擦係数等を設定する。なお、トルク付与ローラ１０２に付与する荷重は、付勢バネ１０６のバネ定数（付勢バネの力量）によって調整できる。また、動摩擦係数については、トルク付与ローラ１０２及びローラ支持軸６１の材質、表面粗さ等で調整できる。
【0091】
負荷トルクＴＦが、上記条件を満たすことにより、レンズの駆動制御で設定したモータの減速度より早く停止し、状態を保持できる。これにより、安定した位置精度を確保できる。負荷トルクＴＦは、上記条件を満たす範囲で極力小さく設定することによって駆動速度と停止精度の両立を実現する。
【0092】
【0093】
上記実施の形態のトルク付与機構１００では、トルク付与ローラ（第１ローラ）１０２及び位置決めローラ（第２ローラ）６０がローラ支持軸６１を共用している。
【0094】
トルク付与ローラ１０２と位置決めローラ６０とがローラ支持軸６１を共用する構成においては、図１４に示すように、トルク付与ローラ１０２をベアリング（ローラベアリング等）で構成し、位置決めローラ６０をいわゆる通常のローラ（円筒状の筒体）で構成した場合も、同様の作用効果を得ることができる。この場合、位置決めローラ６０の内周面とローラ支持軸６１の外周面とが摩擦面として機能する。すなわち、位置決めローラ６０の内周面とローラ支持軸６１の外周面との間で発生する摩擦力が負荷トルクとして作用する。
【0095】
（ｂ）第２の変形例
図１５は、トルク付与機構の第２の変形例を示す図である。
図１５は、トルク付与機構の第２の変形例を示す図である。
【0096】
同図に示す例では、トルク付与ローラ１０２及び位置決めローラ６０の双方を通常のローラで構成している。この場合も、同様の作用効果が得られる。この場合、トルク付与ローラ１０２及び位置決めローラ６０の内周面とローラ支持軸６１の外周面とが摩擦面として機能する。
【0097】
（ｃ）第３の変形例
図１６は、トルク付与機構の第３の変形例を示す図である。
図１６は、トルク付与機構の第３の変形例を示す図である。
【0098】
同図は、トルク付与ローラ１０２を専用の軸（ローラ支持軸）で支持する場合の例を示している。同図に示すように、トルク付与ローラ１０２を支持するローラ支持軸１１２は、カム筒１６に備えられる。ローラ支持軸１１２は、円筒形状を有し、中空部にネジ６６が通されて、カム筒１６にネジ止めされる。カム筒１６には、ローラ支持軸１０２Ａの取り付け個所にネジ穴５８が備えられる。また、第２固定筒１２Ｂには、ローラ支持軸１０２Ａが通される溝７２が備えられる。溝７２は、周方向に沿って配置される。
【0099】
このように、トルク付与ローラ１０２は、位置決めローラ６０とは別に設けることもできる。なお、上記実施の形態のように、位置決めローラ６０と軸を共用した場合には、構成を簡素化できる。
【0100】
（ｄ）変形例４
上記実施の形態では、付勢バネ１０６の支持部であるバネ支持枠１０８をネジ１０８Ａで第２固定筒１２Ｂに取り付ける構造とされているが、付勢バネ１０６の支持部は第２固定筒１２Ｂに一体的に備える構成としてもよい。
上記実施の形態では、付勢バネ１０６の支持部であるバネ支持枠１０８をネジ１０８Ａで第２固定筒１２Ｂに取り付ける構造とされているが、付勢バネ１０６の支持部は第２固定筒１２Ｂに一体的に備える構成としてもよい。
【0101】
図１７は、付勢バネの支持部の変形例を示す図である。
【0102】
図１７に示す例では、第２固定筒１２Ｂが、外周部にフランジ部１２ｂを有し、そのフランジ部１２ｂが、付勢バネ１０６の支持部として機能する。付勢バネ１０６は、付勢リング１０４とフランジ部１２ｂとの間には配置されて、付勢リング１０４を光軸Ｚに沿ってトルク付与ローラ１０２の方向に付勢する。
【0103】
なお、図１７に示す例では、前側からトルク付与ローラ１０２を付勢する場合の例を示している。すなわち、トルク付与ローラ１０２の前側に付勢リング１０４を配置し、トルク付与ローラ１０２に対して前側から付勢する構成としている。このように、トルク付与ローラ１０２を前側から付勢する構成とすることもできる。
【0104】
このように、付勢バネ１０６の支持部を第２固定筒１２Ｂに一体化した場合には、構成を簡素化できる。一方、上記実施の形態のように、バネ支持枠１０８を第２固定筒１２Ｂに着脱できる構成にした場合には、組み立て性及びメンテナンス性を向上できる。
【0105】
なお、上記実施の形態では、付勢バネ１０６をウェーブワッシャで構成しているが、付勢バネの構成は、これに限定されるものではない。この他、たとえば、コイルバネ等で構成することもできる。
【0106】
（２）負荷トルクの調整方法の変形例
トルク付与機構１００が付与する負荷トルクは、トルク付与ローラ１０２の設置数によって調整することもできる。すなわち、必要な負荷トルクに応じて、トルク付与ローラ１０２の設置数を増減させる。
トルク付与機構１００が付与する負荷トルクは、トルク付与ローラ１０２の設置数によって調整することもできる。すなわち、必要な負荷トルクに応じて、トルク付与ローラ１０２の設置数を増減させる。
【0107】
なお、上記実施の形態のように、位置決めローラ６０が支持されたローラ支持軸６１にトルク付与ローラ１０２を取り付ける構成の場合、トルク付与ローラ１０２として使用するローラ（通常のローラ）をベアリングに置き換えることで、その設置数を調整できる。図１８は、トルク付与ローラの設置数を調整して負荷トルクを調整する方法の説明図である。同図は、３つあるトルク付与ローラ１０２の１つをベアリングに置き換えた場合の例を示している。
【0108】
なお、トルク付与ローラ１０２及び位置決めローラ６０がローラ支持軸６１を共用する構成においては、位置決めローラ６０を構成するローラをベアリングから通常のローラに置き換えることで、負荷トルクを調整することもできる。
【0109】
（３）鏡胴の変形例
上記実施の形態では、第２レンズ筒１８を一対のカムフォロア３０Ａ、３０Ｂ及び一対のカム溝４０Ａ、４０Ｂで駆動する構成としているが、１つのカムフォロア及び１つのカム溝で駆動する構成としてもよい。
上記実施の形態では、第２レンズ筒１８を一対のカムフォロア３０Ａ、３０Ｂ及び一対のカム溝４０Ａ、４０Ｂで駆動する構成としているが、１つのカムフォロア及び１つのカム溝で駆動する構成としてもよい。
【0110】
［第２の実施の形態］
図１９は、第２の実施の形態の交換レンズの全体の概略構成を示す断面図である。
図１９は、第２の実施の形態の交換レンズの全体の概略構成を示す断面図である。
【0111】
本実施の形態の交換レンズ１は、第２レンズ筒１８の構成が上記第１の実施の形態の交換レンズと相違する。本実施の形態の交換レンズ１では、第２レンズ筒１８が、その全可動域において、カム筒１６に備えられた一対のカム溝４０Ａ、４０Ｂの開口部を遮蔽するように構成される。すなわち、どの位置にあっても、一対のカム溝４０Ａ、４０Ｂの開口部を遮蔽するように構成される。
【0112】
まず、比較のため、第１の実施の形態の交換レンズ１におけるカム筒１６と第２レンズ筒１８との関係について説明する。
【0113】
（１）第１の実施の形態の交換レンズ
図２０は、第１の実施の形態の交換レンズにおいて、第２レンズ筒が最も前側に移動した場合のカム筒と第２レンズ筒との関係を示した図である。また、図２１は、第１の実施の形態の交換レンズにおいて、第２レンズ筒が最も後側に移動した場合のカム筒と第２レンズ筒との関係を示した図である。同図において、破線はカム筒１６を示し、実線は第２レンズ筒１８を示している。また、同図においては、便宜上、カムフォロアを省略している。
図２０は、第１の実施の形態の交換レンズにおいて、第２レンズ筒が最も前側に移動した場合のカム筒と第２レンズ筒との関係を示した図である。また、図２１は、第１の実施の形態の交換レンズにおいて、第２レンズ筒が最も後側に移動した場合のカム筒と第２レンズ筒との関係を示した図である。同図において、破線はカム筒１６を示し、実線は第２レンズ筒１８を示している。また、同図においては、便宜上、カムフォロアを省略している。
【0114】
図２０に示すように、第１の実施の形態の交換レンズ１では、第２レンズ筒１８が最も前側に移動した場合、第２カム溝４０Ｂの後端部分（光軸方向の後側の端部）が、第２レンズ筒１８に遮蔽されずに開放される。
【0115】
また、図２１に示すように、第２レンズ筒１８が最も後側に移動した場合、第１カム溝４０Ａの前端部分（光軸方向の前側の端部）が、第２レンズ筒１８に遮蔽されずに開放される。
【0116】
（２）第２の実施の形態の交換レンズ
次に、本実施の形態の交換レンズ１におけるカム筒１６と第２レンズ筒１８との関係について説明する。
次に、本実施の形態の交換レンズ１におけるカム筒１６と第２レンズ筒１８との関係について説明する。
【0117】
図２２は、本実施の形態の交換レンズにおいて、第２レンズ筒が最も前側に移動した場合のカム筒と第２レンズ筒との関係を示した図である。図２３は、本実施の形態の交換レンズにおいて、第２レンズ筒が最も後側に移動した場合のカム筒と第２レンズ筒との関係を示した図である。同図において、破線はカム筒１６を示し、実線は第２レンズ筒１８を示している。また、同図においては、便宜上、カムフォロアを省略している。
【0118】
図２２に示すように、本実施の形態の交換レンズ１の場合、第２レンズ筒１８が最も前側に移動した場合、カム筒１６に備えられた一対のカム溝４０Ａ、４０Ｂは、いずれも第２レンズ筒１８によって、その開口部が遮蔽される。図２３に示すように、第２レンズ筒１８が最も後側に移動した場合も同様に、カム筒１６に備えられた一対のカム溝４０Ａ、４０Ｂは、いずれも第２レンズ筒１８によって、その開口部が遮蔽される。
【0119】
このように、本実施の形態の交換レンズ１では、第２レンズ筒１８の全可動域において、一対のカム溝４０Ａ、４０Ｂの開口部が、第２レンズ筒１８によって遮蔽される。これにより、カム溝４０Ａ、４０Ｂを介してカム筒１６の内側に塵埃が進入するのを防止できる。特に、本実施の形態の交換レンズ１のように、カム筒１６の外側に摩擦部を有する場合には、摩擦粉の進入を防止できるので、有効に作用する。
【0120】
第２レンズ筒１８は、カム筒１６の内周面に嵌合する部分の長さ（光軸方向の長さ）を調整することによって、その全可動域でカム溝４０Ａ、４０Ｂの開口部を遮蔽するように構成する。すなわち、嵌合部がカム溝４０Ａ、４０Ｂをオーバーラップするように構成する。
【0121】
本実施の形態の交換レンズ１のように、第２レンズ筒１８が可動部１８Ｂを有する場合には、可動部１８Ｂの長さを調整することで、第１カム溝４０Ａの開口部を遮蔽する機能を実現できる。
【0122】
［その他の実施の形態］
上記実施の形態では、レンズ交換式カメラの交換レンズに本発明を適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。たとえば、レンズ一体式カメラ（レンズがカメラ本体に一体的に備えられたカメラ）のレンズの鏡胴に適用することもできる。また、カメラ以外にも、たとえば、顕微鏡、望遠鏡等の鏡胴に適用することもできる。また、カメラには、スチルカメラの他、ビデオカメラ、テレビカメラ、シネカメラ等の各種カメラが含まれ、更に、カメラ機能を備えた機器（たとえば、カメラ付きの携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータ等）も含まれる。
上記実施の形態では、レンズ交換式カメラの交換レンズに本発明を適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。たとえば、レンズ一体式カメラ（レンズがカメラ本体に一体的に備えられたカメラ）のレンズの鏡胴に適用することもできる。また、カメラ以外にも、たとえば、顕微鏡、望遠鏡等の鏡胴に適用することもできる。また、カメラには、スチルカメラの他、ビデオカメラ、テレビカメラ、シネカメラ等の各種カメラが含まれ、更に、カメラ機能を備えた機器（たとえば、カメラ付きの携帯電話、スマートフォン、タブレットコンピュータ等）も含まれる。
【0123】
また、上記実施の形態では、鏡胴に駆動部が内蔵される場合を例に説明したが、駆動部は鏡胴外に備えられていてもよい。たとえば、レンズ交換式カメラにおいて、カメラ本体側に駆動部（モータ）を備え、カメラ本体側から回転動力を得て、カム筒を回転駆動する場合にも同様に適用できる。
【0124】
また、上記実施の形態では、駆動部を、いわゆる減速機付きのモータで構成しているが、駆動部の構成は、これに限定されるものではない。なお、上記のように、ギア列を有する減速機付きのモータにおいては、停止する際に可動部の慣性力や重力の影響によって、バックラッシの範囲で第２レンズ筒１８の停止位置が不安定になるので、本発明は特に有効に作用する。
【符号の説明】
【0125】
１ 交換レンズ
２ フォーカスリング
１０ 鏡胴
１２ 固定筒
１２Ａ 第１固定筒
１２Ｂ 第２固定筒
１２Ｃ 後端カバー
１２ｂ フランジ部
１４ 第１レンズ筒
１６ カム筒
１６Ａ ギア部
１８ 第２レンズ筒
１８Ａ 本体部
１８Ｂ 可動部
１８Ｃ 付勢バネ（ウェーブワッシャ）
１８ａ 嵌合部
２０ 外装体
２２ マウント
２４ 突起部
２６ 溝部
２６Ａ 導入部
２６Ｂ 規制部
３０Ａ カムフォロア（第１カムフォロア）
３０Ｂ カムフォロア（第２カムフォロア）
３１ 軸部
３２Ａ ベアリング（第１ベアリング）
３２Ｂ ベアリング（第２ベアリング）
３３ ネジ
３４ スペーサ
３５ ネジ穴
４０Ａ カム溝（第１カム溝）
４０Ｂ カム溝（第２カム溝）
４０ａ 内壁面
４０ｂ 内壁面
５０ 直進溝
５８ ネジ穴
６０ 位置決めローラ
６１ ローラ支持軸
６２ ネジ
６２Ａ 頭部
６４ ネジ穴
６６ ネジ
７０ 位置決め溝
７２ 溝
８０ 駆動ユニット
８２ ケース
８４ モータ
８６ エンコーダ
８８ 減速機
８８Ａ ギア（ウォーム）
８８Ｂ ギア
８８Ｃ ギア
８８Ｄ ギア
８８Ｅ ギア
８８Ｆ ギア（駆動ギア）
１００ トルク付与機構
１０２ トルク付与ローラ
１０２Ａ ローラ支持軸
１０４ 付勢リング
１０６ 付勢バネ（ウェーブワッシャ）
１０８ バネ支持枠
１０８Ａ ネジ
１１０ スペーサ
１１２ ローラ支持軸
１２０ フォトインタラプタ
１２２ 遮光部
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｚ 光軸
２ フォーカスリング
１０ 鏡胴
１２ 固定筒
１２Ａ 第１固定筒
１２Ｂ 第２固定筒
１２Ｃ 後端カバー
１２ｂ フランジ部
１４ 第１レンズ筒
１６ カム筒
１６Ａ ギア部
１８ 第２レンズ筒
１８Ａ 本体部
１８Ｂ 可動部
１８Ｃ 付勢バネ（ウェーブワッシャ）
１８ａ 嵌合部
２０ 外装体
２２ マウント
２４ 突起部
２６ 溝部
２６Ａ 導入部
２６Ｂ 規制部
３０Ａ カムフォロア（第１カムフォロア）
３０Ｂ カムフォロア（第２カムフォロア）
３１ 軸部
３２Ａ ベアリング（第１ベアリング）
３２Ｂ ベアリング（第２ベアリング）
３３ ネジ
３４ スペーサ
３５ ネジ穴
４０Ａ カム溝（第１カム溝）
４０Ｂ カム溝（第２カム溝）
４０ａ 内壁面
４０ｂ 内壁面
５０ 直進溝
５８ ネジ穴
６０ 位置決めローラ
６１ ローラ支持軸
６２ ネジ
６２Ａ 頭部
６４ ネジ穴
６６ ネジ
７０ 位置決め溝
７２ 溝
８０ 駆動ユニット
８２ ケース
８４ モータ
８６ エンコーダ
８８ 減速機
８８Ａ ギア（ウォーム）
８８Ｂ ギア
８８Ｃ ギア
８８Ｄ ギア
８８Ｅ ギア
８８Ｆ ギア（駆動ギア）
１００ トルク付与機構
１０２ トルク付与ローラ
１０２Ａ ローラ支持軸
１０４ 付勢リング
１０６ 付勢バネ（ウェーブワッシャ）
１０８ バネ支持枠
１０８Ａ ネジ
１１０ スペーサ
１１２ ローラ支持軸
１２０ フォトインタラプタ
１２２ 遮光部
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｚ 光軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】