(57)【要約】【課題】  リードスクリューによって可動部材を移動させる場合、製造誤差等によって可動部材のリードスクリューに対する係合状態が変化してしまう。【解決手段】  駆動源からの駆動力を受けて回転する軸部材（８）と、軸部材に形成されたネジ部と係合するラック（１２）と、ラックを回転可能に支持し、ラックを介して軸部材の回転力を受けることにより軸部材に沿って移動する可動部材（１１）とを有する。可動部材は、軸部材の長手方向に延び、軸部材と当接する当接部を有し、ラックは、当接部の領域内においてネジ部と係合する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの駆動力を受けて回転する軸部材と、
該軸部材に形成されたネジ部と係合するラックと、
該ラックを回転可能に支持し、前記ラックを介して前記軸部材の回転力を受けることにより前記軸部材に沿って移動する可動部材とを有し、
前記可動部材は、前記軸部材の長手方向に延び、前記軸部材と当接する当接部を有し、
前記ラックは、前記当接部の領域内において前記ネジ部と係合することを特徴とする駆動機構。
【請求項２】
前記可動部材は、前記ラックが前記軸部材の長手方向と略直交する面内において回転可能となるように前記ラックを支持することを特徴とする請求項１に記載の駆動機構。
【請求項３】
前記ラックは、前記ネジ部と係合する係合部と、前記ネジ部に当接し、弾性変形可能な当接部とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動機構。
【請求項４】
前記ラックは、前記可動部材の重心側に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の駆動機構。
【請求項５】
前記ラックの回転軸上に配置されたコイルバネを有し、
前記コイルバネは、前記ラックを前記可動部材に当接させる方向に付勢するとともに、前記ラックを前記ネジ部に当接させる方向に付勢することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の駆動機構。
【請求項６】
前記可動部材の当接部は、前記軸部材に当接し、該軸部材に対して開いた形状の当接面を有することを特徴とする請求項１に記載の駆動機構。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載の駆動機構を備えたことを特徴とする光学機器。
【請求項８】
前記駆動機構における前記可動部材が、レンズを保持する保持部材であることを特徴とする請求項７に記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動部材を駆動する駆動機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のレンズ鏡筒には、移動レンズ枠を駆動軸に係合させ、駆動軸の回転によって移動レンズ枠を移動させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、ラック部を有する板バネが移動レンズ枠に固定されており、板バネの弾性付勢力を介してラック部がリードスクリューに係合している。また、板バネの代わりとして、圧縮コイルばねの付勢力を用いてボールをリードスクリューに係合させたものもある。
【特許文献１】特開平５−８８０６６号公報（段落番号００１７，００２９、図１，９，１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、移動レンズ枠に取り付けられた板バネの弾性変形による力を用いてラック部をリードスクリューに係合させている。このため、板バネが製造誤差等でばらついた場合には、ラック部がリードスクリューを押し付ける力が大きく変化してしまう。特に、レンズ鏡筒を小型化した場合には、板バネも小型化され、板バネの弾性変形によるバネ定数は大きくなるため、板バネが製造誤差等でばらついた場合におけるリードスクリューに対する押し付け力はさらに変化してしまう。
【０００５】
ここで、板バネの弾性変形による力が増加し、ラック部がリードスクリューを押し付ける力が増加すると、リードスクリューを回転させるための駆動力を増加させなければならない。駆動力を増加させる場合には、モータを大型化しなければならず、レンズ鏡筒が大型化してしまう。また、モータに出力する電力を増加させれば、モータを大型化せずに駆動力を増加させることができるが、この場合には消費電力が増加してしまう。
【０００６】
一方、圧縮コイルばねの付勢力を用いてボールをリードスクリューに係合させる構成では、ボールとボールが収納される移動レンズ枠の穴部との間に、ボールの移動を許容する隙間が存在する。このため、移動レンズ枠が移動する場合に、上記隙間によってガタが生じてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の駆動機構は、駆動源からの駆動力を受けて回転する軸部材と、軸部材に形成されたネジ部と係合するラックと、ラックを回転可能に支持し、ラックを介して軸部材の回転力を受けることにより軸部材に沿って移動する可動部材とを有する。可動部材は、軸部材の長手方向に延び、軸部材と当接する当接部を有し、ラックは、当接部の領域内においてネジ部と係合することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ラックが可動部材に回転可能に支持されているため、製造誤差等によってラック及び軸部材の位置関係がずれても、ラック及びネジ部間の係合状態を変化させることなく、ラックをネジ部に係合させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の実施例１であるレンズ鏡筒内に配置される第２レンズユニットの駆動機構を示す側面図であり、図２は上記駆動機構の外観斜視図であり、図３は図１のＡ−Ａ断面図である。
【００１１】
図４は、本実施例のレンズ鏡筒内に配置される第４レンズユニットの駆動機構を示す側面図であり、図５は上記駆動機構の外観斜視図であり、図６は図４のＢ−Ｂ断面図である。
【００１２】
図７は本実施例のレンズ鏡筒の分解斜視図であり、図８は本実施例のレンズ鏡筒の光軸方向における断面図である。これらの図を用いて本実施例のレンズ鏡筒について説明する。
【００１３】
第１レンズユニット１は、撮影光学系を構成する複数のレンズユニットのうち最も物体側に配置されている。第２レンズユニット２は、変倍時に光軸方向に移動する。第３レンズユニット３は、第２レンズユニット２よりも撮像面側に配置され、固定されている。
【００１４】
第４レンズユニット４は、変倍時と焦点調節時に光軸方向に移動する。絞りユニット５は、第２レンズユニット２と第３レンズユニット３の間に配置されており、像面に入射する光量を調節する。絞りユニット５は、ネジ１５，１６によって固定鏡筒６に固定される。レンズユニット１〜４および絞りユニット５によって撮影光学系が構成される。
【００１５】
固定鏡筒６は、カメラ本体１００に固定される。第１レンズユニット１を保持する第１レンズ鏡筒７は、固定鏡筒６のバヨネット部６ａと係合するバヨネット部７ａを有する。
【００１６】
ネジ８の両端は、固定鏡筒６の穴部６ｂと第１レンズ鏡筒７の穴部７ｂにより支持されており、ネジ８は光軸と略平行となるように配置されている。ネジ９の両端は、固定鏡筒６の穴部６ｃと第１レンズ鏡筒７の穴部７ｃにより支持されており、ネジ９は光軸と略平行となるように配置されている。
【００１７】
板バネ１０は、第１レンズ鏡筒７に形成されたスリット部７ｄに差し込まれて固定される。板バネ１０の一端部１０ａは、ネジ８の一端に当接しており、ネジ８を光軸方向に対して斜めの方向に付勢する。これにより、ネジ８の光軸方向におけるガタと、光軸に対して略直交する方向のガタを抑制している。
【００１８】
板バネ１０の他端部１０ｂは、ネジ９の一端に当接しており、ネジ９を光軸方向に対して斜めの方向に付勢する。これにより、ネジ９の光軸方向におけるガタと、光軸に対して略直交する方向のガタを抑制している。
【００１９】
第２レンズユニット２を保持する第２レンズ鏡筒（可動部材）１１は、光軸方向に延び、ネジ８と当接するスリーブ部１１ａを有しており、ネジ８の長手方向（光軸方向）に移動可能となっている。また、第２レンズ鏡筒１１は、ネジ９が貫通するＵ溝部１１ｂを有している。ネジ９及びＵ溝部１１ｂが当接することによって、第２レンズ鏡筒１１がスリーブ部１１ａ（ネジ８）を中心として光軸と略直交する面内（光軸直交面内）で回転するのを抑制している。
【００２０】
ラック１２は、光軸方向に延びる軸部１２ｃ１，１２ｃ２を有しており、軸部１２ｃ１，１２ｃ２は第２レンズ鏡筒１１に回転可能に支持されている。すなわち、ラック１２は、ネジ８の長手方向と略直交する面内において回転可能となっている。ラック１２に形成されたラック歯部１２ａは、ネジ８のうちスリーブ部１１ａから露出する部分と係合している。
【００２１】
ここで、第２レンズ鏡筒１１の重心は第２レンズユニット２を保持する部分にあり、図１に示すように、ラック１２のラック歯部１２ａは第２レンズ鏡筒１１の重心側に配置されている。このように配置することで、ラック歯部１２ａを第２レンズ鏡筒１１の重心から離れた位置に配置する場合に比べて、第２レンズ鏡筒１１の移動をスムーズに行わせることができる。すなわち、ネジ８には、第２レンズ鏡筒１１及びラック１２による荷重が作用するため、これらが作用する部分を近づけた方が第２レンズ鏡筒１１をスムーズに駆動することができる。
【００２２】
コイルバネ１３はラック１２の回転軸周り（軸部１２ｃ１の外周）に配置されており、コイルバネ１３の両端は第２レンズ鏡筒１１の突起部１１ｄとラック１２の突起部１２ｂに当接している。
【００２３】
ここで、コイルバネ１３はねじられた状態でラック１２に組み込まれているため、ラック１２は突起部１２ｂを介してコイルバネ１３の付勢力を受けており、この付勢力によってラック歯部１２ａがネジ８に当接している。これにより、ラック歯部１２ａ及びネジ８間のガタを抑制している。
【００２４】
また、コイルバネ１３は、圧縮された状態で、スリーブ部１１ａの先端に形成されたフランジ部１１ｃとラック１２の端面との間に配置されている。このため、コイルバネ１３は、ラック１２を光軸方向に付勢して第２レンズ鏡筒１１の端面に当接させている。これにより、ラック１２及び第２レンズ鏡筒１１間のガタを抑制している。
【００２５】
ネジ８の一端側には、ギア１４が固定されている。第３レンズユニット３を保持する第３レンズ鏡筒２０は、ネジ１７〜１９によって固定鏡筒６に固定される。
【００２６】
第４レンズユニット４を保持する第４レンズ鏡筒（可動部材）２１は、光軸方向に延び、ネジ９と当接するスリーブ部２１ａを有しており、ネジ９の長手方向（光軸方向）に移動可能となっている。また、第４レンズ鏡筒２１は、ネジ８が貫通するＵ溝部２１ｂを有している。ネジ８及びＵ溝部２１ｂが当接することによって、第４レンズ鏡筒２１がスリーブ部２１ａ（ネジ９）を中心として光軸直交面内で回転するのを抑制している。
【００２７】
ラック２２は、光軸方向に延びる軸部２２ｃ１，２２ｃ２を有しており、軸部２２ｃ１，２２ｃ２は第４レンズ鏡筒２１に回転可能な状態で支持されている。すなわち、ラック２２は、ネジ９の長手方向と略直交する面内において回転可能となっている。ラック２２に形成されたラック歯部２２ａは、ネジ９のうちスリーブ部２１ａから露出する部分と係合している。
【００２８】
コイルバネ２３は、ラック２２の回転軸周り（軸部２２ｃ１の外周）に配置されおり、コイルバネ２３の両端は第４レンズ鏡筒２１の突起部２１ｄとラック２２の突起部２２ｂに当接している。
【００２９】
ここで、コイルバネ２３はねじられた状態でラック２２に組み込まれているため、ラック２２は突起部２２ｂを介してコイルバネ２３の付勢力を受けており、この付勢力によってラック歯部２２ａがネジ９に当接している。これにより、ラック歯部２２ａ及びネジ９間のガタを抑制している。
【００３０】
また、コイルバネ２３は、圧縮された状態で、スリーブ部２１ａの先端に形成されたフランジ部２１ｃとラック２２の端面との間に配置されている。このため、コイルバネ２３は、ラック２２を光軸方向に付勢して第４レンズ鏡筒２１の端面に当接させている。これにより、ラック２２及び第４レンズ鏡筒２１間のガタを抑制している。ネジ９の一端側には、ギア２４が固定されている。
【００３１】
モータ（ステッピングモータ）２５はネジ２６により固定鏡筒６に固定されており、モータ２５の出力ギア２５ａはギア１４と噛み合っている。モータ（ステッピングモータ）２７はネジ２８により固定鏡筒６に固定されており、モータ２７の出力ギア２７ａはギア２４と噛み合っている。
【００３２】
光学フィルタ３１は固定鏡筒６に固定されており、撮影光束に含まれる高周波成分や赤外光成分をカットする。ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの撮像素子３２は、固定鏡筒６に固定されており、撮影光学系によって形成された光学像（被写体像）を光電変換する。
【００３３】
図９は、本実施例におけるカメラの構成を示す図である。図９において、上述した部材と同じ部材については同一符号を用いている。
【００３４】
フォトインタラプタ２９は、第１レンズ鏡筒７に固定されており、第２レンズ鏡筒１１（第２レンズユニット２）の初期位置（基準位置）を検出するためのセンサである。フォトインタラプタ３０は、固定鏡筒６に固定されており、第４レンズ鏡筒２１（第４レンズユニット４）の初期位置（基準位置）を検出するためのセンサである。
【００３５】
フォトインタラプタ２９、３０は、発光部及び受光部を有しており、第２レンズ鏡筒１１や第４レンズ鏡筒２１の位置に応じて、発光部からの光が受光部で受光されたり、受光されなかったりする。すなわち、第２レンズ鏡筒１１や第４レンズ鏡筒２１が初期位置に移動すると、フォトインタラプタ２９、３０の出力が変化するようになっており、この出力信号はＣＰＵ３７に入力される。
【００３６】
フォトインタラプタ２９、３０の出力に基づいて、第２レンズ鏡筒１１や第４レンズ鏡筒２１が初期位置にあると判断された場合には、モータ２５、２７に入力されるパルス数を連続してカウントすることにより、第２レンズユニット２や第４レンズユニット２の移動方向および移動量を検知することができる。
【００３７】
本実施例では、モータ２５、２７としてステッピングモータを用いた場合について説明したが、振動型モータなどの他のモータを用いてもよい。
【００３８】
第１のレンズ駆動ユニット３３は、上述したモータ２５、ネジ８、ラック１２およびコイルバネ１３等を含み、ＣＰＵ３７からの制御信号を受けて第２レンズユニット２を駆動する。第２のレンズ駆動ユニット３４は、上述したモータ２７、ネジ９、ラック２２およびコイルバネ２３等を含み、ＣＰＵ３７からの制御信号を受けて第４レンズユニット４を駆動する。
【００３９】
絞り駆動ユニット３５は、ＣＰＵ３７からの制御信号を受けて絞りユニット５を駆動する。ＣＰＵ３７は、カメラにおける全体の動作を制御する。
【００４０】
絞りエンコーダ３６は、絞りユニット５の動作状態（絞り位置）を検出し、この検出結果をＣＰＵ３７に出力する。絞りエンコーダ３６としては、モータの内部にホール素子を配置し、ロータ及びステータの回転位置関係を検出する方式を用いたものなどがある。
【００４１】
カメラ信号処理回路３８は、撮像素子３２の出力に対して所定の増幅やガンマ補正などの信号処理を施すことにより、画像データ（映像信号）を生成する。この画像データは、カメラに設けられた表示部（不図示）に撮影画像として表示されたり、記録媒体（不図示）に記録されたりする。
【００４２】
カメラ信号処理回路３８で生成された映像信号におけるコントラスト信号は、ＡＥゲート３９およびＡＦゲート４０に供給される。
【００４３】
ＡＥゲート３９およびＡＦゲート４０はそれぞれ、露出制御および焦点調節のために最適な信号の取り出し範囲を全画面の映像信号の中から設定する。ゲートの大きさは可変であったり、複数設けられたりする場合がある。
【００４４】
４１は、ＡＦ（オートフォーカス）に用いられるＡＦ信号を処理するＡＦ信号処理回路であり、カメラ信号処理回路３８で生成された映像信号のうち高周波成分に関する１つもしくは複数の信号を生成する。
【００４５】
４２は撮影光学系のズーミングを指示するズームスイッチであり、ＣＰＵ３７はズームスイッチ４２からの信号に基づいて第１のレンズ駆動ユニット３３を駆動する。
【００４６】
４３はズームトラッキングメモリであり、変倍動作時において、被写体距離と第２レンズユニット２の位置（ズームポジション）に応じた第４レンズユニット４の位置情報を記憶している。すなわち、ズームトラッキングメモリ４３内の情報は、第４レンズユニット４を移動させて、変倍動作に伴う結像面の変位を補正するために用いられる。なお、ズームトラッキングメモリとして、ＣＰＵ３７内のメモリを使用してもよい。
【００４７】
例えば、撮影者によりズームスイッチ４２が操作されると、ＣＰＵ３７は、ズームトラッキングメモリ４３の情報に基づいて、第２レンズユニット２及び第４レンズユニット４が所定の位置関係を保った状態で移動するように第１及び第２のレンズ駆動ユニット３３，３４の駆動を制御する。
【００４８】
すなわち、第２レンズユニット２の現在位置（カウント値）及び目標位置が一致し、かつ第４レンズユニット４の現在位置（カウント値）及び目標位置が一致するように、第１及び第２のレンズ駆動ユニット３３，３４の駆動を制御する。ここで、目標位置とは、ズームトラッキングメモリ４３内の位置情報を示す。
【００４９】
また、オートフォーカス動作において、ＣＰＵ３７は、ＡＦ信号処理回路４１の出力とフォトインタラプタ３０の出力に基づいて、第２のレンズ駆動ユニット３４の駆動を制御する。そして、ＡＦ信号処理回路４１の出力がピークを示すときに、第２のレンズ駆動ユニット３４の駆動を停止する。これにより、撮影光学系は合焦状態となる。
【００５０】
また、ＣＰＵ３７は、ＡＥゲート３９を通過したＹ信号の出力の平均値を基準値として、絞りエンコーダ３６の出力がこの基準値となるように絞り駆動ユニット３５の駆動を制御する。これにより、像面に入射する光量を調節でき、適正露出が得られる。
【００５１】
上述したカメラの構成において、モータ２５を駆動すると出力ギア２５ａが回転し、出力ギア２５ａに係合したギア１４を介してネジ８が回転する。ネジ８の回転に応じてラック１２のラック歯部１２ａが光軸方向に移動し、ラック１２を支持する第２レンズ鏡筒１１も光軸方向に移動する。ここで、モータ２５の駆動方向を変更することにより、第２レンズ鏡筒１１の移動方向を変更することができる。
【００５２】
一方、モータ２７を駆動すると出力ギア２７ａが回転し、出力ギア２７ａに係合したギア２４を介してネジ９が回転する。ネジ９の回転に応じてラック２２のラック歯部２２ａが光軸方向に移動し、ラック２２を支持する第４レンズ鏡筒２１も光軸方向に移動する。ここで、モータ２７の駆動方向を変更することにより、第４レンズ鏡筒２１の移動方向を変更することができる。
【００５３】
ネジ８及びラック１２の位置関係やネジ９及びラック２２の位置関係が製造誤差等でずれても、このずれ量の分だけラック１２，２２はレンズ鏡筒１１，２１に対して回転してネジ８，９に当接する。すなわち、ラック１２，２２の回転角度が変化することで、ラック１２，２２及びネジ８，９の当接状態が維持される。
【００５４】
ここで、コイルバネ１３，２３は、ラック１２，２２の回転に応じてねじれ角が変化するが、この変化量は上述した製造誤差等に起因するものであって、微少量である。しかも、コイルバネ１３，３３を用いているため、ラック１２，２２の回転に伴うコイルバネ１３，３３の付勢力は大きく変化することはない。このため、コイルバネ１３，２３の付勢力を受けたラック１２，２２（ラック歯部１２ａ，２２ａ）がネジ８，９に当接する力はほとんど変化しない。
【００５５】
ここで、ラック１２，２２の回転軸をネジ８，９に近づけると、ラック１２，２２の回転角度が大きくなるが、上述したようにコイルバネ１３，３３の付勢力は大きく変化しない。したがって、ラック１２，２２の回転軸をネジ８，９に近づけることで、レンズの駆動機構を小型化することもできる。
【００５６】
このようにネジ８，９に対するラック１２，２２の当接力はほとんど変化しないため、従来のようにモータ２５，２７を大型化したり、モータ２５，２７の駆動電流を増加させたりする必要はない。しかも、製造誤差等に拘わらずラック１２，２２のネジ８，９に対する当接力が変化しないため、第２レンズ鏡筒１１や第４レンズ鏡筒２１をスムーズに移動させることができる。
【００５７】
また、ラック歯部１２ａ，２２ａは、コイルバネ１３，２３の付勢力を受けてネジ８，９におけるネジ溝の一側面に当接しているため、第２レンズ鏡筒１１や第４レンズ鏡筒２１の移動方向を変更する場合（反転時）において、反転時の誤差（往復差）を抑制することができる。
【００５８】
また、本実施例ではコイルバネ１３，２３を用いているため、レンズ鏡筒の小型化に応じてレンズの駆動機構を小型化しても従来の板バネのように弾性変形による力が大きく変化することはない。また、コイルバネ１３，３３を軸部１２ｃ１，２２ｃ１の外周に配置することで、コイルバネ１３，３３及び軸部１２ｃ１，２２ｃ１をスペース効率良く配置することができる。
【００５９】
さらに、第２レンズ鏡筒１１のスリーブ部１１ａに対応した領域内に、ラック１２やコイルバネ１３を配置しているため、これらの部材を他の領域内に配置する場合に比べてレンズ鏡筒を小型化することができる。また、コイルバネ１３の付勢力によって、ラック歯部１２ａをネジ８に当接させる作用が得られる他に、スリーブ部１１ａをネジ８に当接させる作用も得られる。スリーブ部１１ａをネジ８に当接させることで、スリーブ部１１ａ及びネジ８間のガタを抑制できる。
【実施例２】
【００６０】
図１０は、本発明の実施例２であるレンズ鏡筒内に配置される第２レンズユニットの駆動機構を示す側面図であり、図１１は上記駆動機構の外観斜視図であり、図１２は図１０のＣ−Ｃ断面図である。図１３は、本実施例におけるラック及びコイルバネを光軸方向から見たときの正面図であり、図１４は、図１２の一部分を示す拡大図である。
【００６１】
これらの図を用いて本実施例のレンズ鏡筒について説明する。なお、以下に説明する構成以外は、実施例１と同様であるため、説明を省略する。また、実施例１で説明した部材と同じ部材については同一符号を用いる。
【００６２】
第２レンズユニット２を保持する第２レンズ鏡筒５１は、光軸方向に延び、ネジ８に当接するスリーブ部５１ａを有している。スリーブ部５１ａのうちネジ８と当接する部分は、図１４に示すように、ネジ８側に開いた面５１ｄ、５１ｅを有しており、光軸直交面内における断面形状が略Ｖ字状となっている。
【００６３】
また、第２レンズ鏡筒５１は、ネジ９が貫通するＵ溝部５１ｂを有している。ネジ９及びＵ溝部５１ｂが当接することによって、第２レンズ鏡筒５１がスリーブ部５１ａ（ネジ８）を中心として光軸直交面内で回転するのを抑制している。
【００６４】
ラック５２は光軸方向に延びる軸部５２ｃ１，５２ｃ２を有しており、軸部５２ｃ１，５２ｃ２の先端は第２レンズ鏡筒５１によって回転可能に支持されている。すなわち、ラック５２は、ネジ８の長手方向と略直交する面内において回転可能となっている。ラック５２に形成されたラック歯部５２ａは、ネジ８のうちスリーブ部５１ａから露出する部分と係合している。
【００６５】
ここで、第２レンズ鏡筒５１の重心は第２レンズユニット２を保持する部分にあり、図１０に示すように、ラック歯部５２ａは第２レンズ鏡筒５１の重心側に配置されている。このように配置することで、ラック５２を第２レンズ鏡筒５１の重心から離れた位置に配置する場合に比べて、第２レンズ鏡筒５１の移動をスムーズに行わせることができる。すなわち、ネジ８には、第２レンズ鏡筒５１及びラック５２による荷重が作用するため、これらが作用する部分を近づけた方が第２レンズ鏡筒５１をスムーズに駆動することができる。
【００６６】
コイルバネ５３はラック５２の回転軸周り（軸部５２ｃ１の周囲）に配置されており、コイルバネ５３の一端５３ａはラック５２に形成された突起部５２ｂに当接し、他端５３ｂはラック５２に形成された溝部に当接している。
【００６７】
ここで、コイルバネ５３はねじられた状態でラック５２に組み込まれているため、ラック歯部５２ａ及びラック押え部５２ｄによってネジ８を挟んで、ラック歯部５２ａをネジ８に当接させている。また、図１３に示すように、ラック歯部５２ａ及びラック押え部５２ｄはネジ８に対して開いているため、スリーブ部５１ａの当接面がネジ８に押し付けられて位置決めされる。
【００６８】
スリーブ部５１ａの当接面は、ネジ８に対して開いた形状の２つの平面５１ｄ、５１ｅを有しているため、ネジ８との当接面をネジ８の外周形状に応じた形状とする場合に比べて、ネジ８及び当接面間のズレを抑制することができる。
【００６９】
また、コイルバネ５３は、圧縮された状態で、スリーブ部５１ａの先端に形成されたフランジ部５１ｃとラック５２の端面との間に配置されている。このため、コイルバネ５３は、ラック５２を光軸方向に付勢して第２レンズ鏡筒５１の端面に当接させている。これにより、ラック５２及び第２レンズ鏡筒５１間のガタを抑制することができる。
【００７０】
上述した構成において、モータ２５を駆動すると出力ギア２５ａが回転し、出力ギア２５ａに係合したギア１４を介してネジ８が回転する。ネジ８の回転に応じてラック５２のラック歯部５２ａが光軸方向に移動し、ラック５２を支持する第２レンズ鏡筒５１も光軸方向に移動する。ここで、モータ２５の駆動方向を変更することにより、第２レンズ鏡筒５１の移動方向を変更することができる。
【００７１】
ネジ８及びラック５２の位置関係が製造誤差等でずれても、このずれ量の分だけラック５２は第２レンズ鏡筒５１に対して回転してネジ８に当接する。すなわち、ラック５２の回転角度が変化することで、ラック５２及びネジ８の当接状態が維持される。ここで、ラック５２だけが回転するため、コイルバネ５３は変形せず、ネジ８に対するラック５２の当接状態は変化しない。
【００７２】
また、製造誤差等によりネジ８の外径が異なっている場合には、ラック押え部５２ｄが例えば、図１３の矢印Ｘ１方向に変形する。この場合、ラック押え部５２ｄの変形によってコイルバネ５３のねじれ角が変化するが、この変化量は製造誤差等に起因するものであって、微少量であるため、ネジ８に対するラック５２の押し付け力はほとんど変化しない。
【００７３】
このようにネジ８に対するラック５２の当接力はほとんど変化しないため、従来のようにモータ２５を大型化したり、モータ２５の駆動電流を増加させたりする必要はない。しかも、製造誤差等に拘わらずラック５２の当接力が変化しないため、第２レンズ鏡筒５１をスムーズに移動させることができる。また、実施例１と同様に反転時の往復差を少なくできる。
【００７４】
また、本実施例ではコイルバネ５３を用いているため、レンズ鏡筒の小型化に応じてレンズの駆動機構を小型化しても従来の板バネのように弾性変形による力が大きく変化することはない。
【００７５】
さらに、第２レンズ鏡筒５１のスリーブ部５１ａに対応した領域内に、ラック５２やコイルバネ５３を配置しているため、これらの部材を他の領域内に配置する場合に比べてレンズ鏡筒を小型化することができる。また、コイルバネ５３の付勢力によって、ラック歯部５２ａ及びラック押え部５２ｄをネジ８に当接させる作用が得られるとともに、スリーブ部５１ａをネジ８に当接させる作用が得られる。これにより、スリーブ部５１ａ及びネジ８間のガタを抑制することができる。
【実施例３】
【００７６】
図１５は、本発明の実施例３であるレンズ鏡筒内に配置される第４レンズユニットの駆動機構を示す側面図であり、図１６は上記駆動機構の外観斜視図であり、図１７は図１５のＤ−Ｄ断面図である。図１８は、本実施例におけるラック及びコイルバネを光軸方向から見たときの正面図である。
【００７７】
これらの図を用いて本実施例であるレンズ鏡筒の構成について説明する。ここで、以下に説明する構成以外は実施例１と同様であるため、説明を省略する。また、実施例１で説明した部材と同じ部材については同一符号を用いる。
【００７８】
第４レンズユニット４を保持する第４レンズ鏡筒６１は、光軸方向に延び、ネジ９と当接するスリーブ部６１ａを有しており、ネジ９の長手方向（光軸方向）に移動可能となっている。また、第４レンズ鏡筒６１は、ネジ８が貫通するＵ溝部６１ｂを有している。ネジ８及びＵ溝部６１ｂが当接することによって、第４レンズ鏡筒６１がスリーブ部６１ａ（ネジ９）を中心として光軸直交面内で回転するのを抑制している。
【００７９】
ラック６２は、光軸方向に延びる軸部６２ｃ１，６２ｃ２を有しており、軸部６２ｃ１，６２ｃ２の先端は第４レンズ鏡筒６１に回転可能な状態で支持されている。すなわち、ラック６２は、ネジ９の長手方向と略直交する面内において回転可能となっている。ラック６２に形成されたラック歯部６２ａは、ネジ９のうちスリーブ部６１ａから露出する部分と係合している。
【００８０】
コイルバネ６３はラック６２の回転軸周り（軸部６２ｃ１の周囲）に配置されており、コイルバネ６３の一端６３ａはラック６２に形成された突起部６２ｂに当接し、他端６３ｂはラック６２に形成された溝部に当接している。
【００８１】
ここで、コイルバネ６３はねじられた状態でラック６２に組み込まれているため、ラック歯部６２ａ及びラック押え部６２ｄによってネジ９を挟んで、ラック歯部６２ａをネジ９に当接させている。
【００８２】
また、コイルバネ６３は、圧縮された状態で、スリーブ部６１ａの先端に形成されたフランジ部６１ｃとラック６２の端面との間に配置されている。このため、コイルバネ６３は、ラック６２を光軸方向に付勢して第４レンズ鏡筒６１の端面に当接させている。これにより、ラック６２及び第４レンズ鏡筒６１間のガタを抑制することができる。
【００８３】
上述した構成において、モータ２７を駆動すると出力ギア２７ａが回転し、出力ギア２７ａに係合したギア２４を介してネジ９が回転する。ネジ９の回転に応じてラック６２のラック歯部６２ａが光軸方向に移動し、ラック６２を支持する第４レンズ鏡筒６１も光軸方向に移動する。ここで、モータ２７の駆動方向を変更することにより、第４レンズ鏡筒６１の移動方向を変更することができる。
【００８４】
ネジ９及びラック６２の位置関係が製造誤差等でずれても、このずれ量の分だけラック６２は第４レンズ鏡筒６１に対して回転してネジ９に当接する。すなわち、ラック６２の回転角度が変化することで、ラック６２及びネジ９の当接状態が維持される。ここで、ラック６２だけが回転するため、コイルバネ６３は変形せず、ネジ９に対するラック６２の当接状態は変化しない。
【００８５】
また、製造誤差等によりネジ９の外径が異なっている場合には、ラック押え部６２ｄが例えば、図１８の矢印Ｘ２方向に変形する。この場合、ラック押え部６２ｄの変形によってコイルバネ６３のねじれ角が変化するが、この変化量は製造誤差等に起因するものであって微少量であるため、ネジ９に対するラック６２の押し付け力はほとんど変化しない。
【００８６】
このようにネジ９に対するラック６２の当接力はほとんど変化しないため、従来のようにモータ２７を大型化したり、モータ２７の駆動電流を増加させたりする必要はない。しかも、製造誤差等に拘わらずラック６２の当接力が変化しないため、第４レンズ鏡筒６１をスムーズに移動させることができる。また、実施例１と同様に反転時の往復差も少なくできる。
【００８７】
また、本実施例ではコイルバネ６３を用いているため、レンズ鏡筒の小型化に応じてレンズの駆動機構を小型化しても従来の板バネのように弾性変形による力が大きく変化することはない。
【００８８】
さらに、第４レンズ鏡筒６１のスリーブ部６１ａに対応した領域内に、ラック６２やコイルバネ６３を配置しているため、これらの部材を他の領域内に配置する場合に比べてレンズ鏡筒を小型化することができる。また、コイルバネ６３の付勢力によって、ラック歯部６２ａ及びラック押え部６２ｄをネジ９に当接させる作用が得られるとともに、スリーブ部６１ａをネジ９に当接させる作用が得られる。これにより、スリーブ部６１ａ及びネジ９間のガタを抑制することができる。
【００８９】
上述した実施例では、レンズ鏡筒を備えたレンズ一体型カメラ（光学機器）について説明したが、カメラに対して着脱可能に装着されるレンズ装置（光学機器）であっても本発明を適用することができる。また、カメラ以外の望遠鏡などの光学機器にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施例１における第２レンズユニットの駆動機構を示す側面図。
【図２】実施例１における第２レンズユニットの駆動機構を示す外観斜視図。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図。
【図４】実施例１における第４レンズユニットの駆動機構を示す側面図。
【図５】実施例１における第４レンズユニットの駆動機構を示す外観斜視図。
【図６】図４のＢ−Ｂ断面図。
【図７】実施例１であるレンズ鏡筒の分解斜視図。
【図８】実施例１であるレンズ鏡筒の断面図。
【図９】実施例１であるカメラの構成を示す図。
【図１０】本発明の実施例２における第２レンズユニットの駆動機構を示す側面図。
【図１１】実施例２における第２レンズユニットの駆動機構を示す外観斜視図。
【図１２】図１０のＣ−Ｃ断面図。
【図１３】実施例２における第２レンズユニットの駆動機構のうち一部の構成を示す図。
【図１４】図１２の一部を示す拡大図。
【図１５】本発明の実施例３における第４レンズユニットの駆動機構を示す側面図。
【図１６】実施例３における第４レンズユニットの駆動機構を示す外観斜視図。
【図１７】図１４のＤ−Ｄ断面図。
【図１８】実施例３における第４レンズユニットの駆動機構のうち一部の構成を示す図。
【符号の説明】
【００９１】
２…第２レンズユニット
８…ネジ
１１…第２レンズ鏡筒
１１ａ…スリーブ部
１２…ラック
１２ａ…ラック歯部
１３…コイルバネ
【図１】
2006285143.tif 000003
【図２】
2006285143.tif 000004
【図３】
2006285143.tif 000005
【図４】
2006285143.tif 000006
【図５】
2006285143.tif 000007
【図６】
2006285143.tif 000008
【図７】
2006285143.tif 000009
【図８】
2006285143.tif 000010
【図９】
2006285143.tif 000011
【図１０】
2006285143.tif 000012
【図１１】
2006285143.tif 000013
【図１２】
2006285143.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2006285143.tif 000018
【図１７】
2006285143.tif 000019
【図１８】
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