(57)【要約】【課題】衝撃によるラック歯とリードススクリューとの噛み合い不良を防ぐ。【解決手段】光学機器は、レンズ保持部材４に取り付けられ、リードスクリュー１６ａの回転からリードスクリューの軸方向への駆動力を発生させるラック２２を有する。ラックは、上記駆動力を発生させるためにリードスクリューに噛み合う第１の歯部２２ａと、光学機器に加わった衝撃によって弾性変形し、第１の歯部がリードスクリューに噛み合う第１の状態から第１の歯部がリードスクリューから離れる第２の状態へのラックの変形を許容する弾性部２２ｈと、第１の状態ではリードスクリューに噛み合わず、第２の状態でリードスクリューに噛み合う第２の歯部２２ｂと、リードスクリューに対して第１および第２の歯部とは反対側に設けられ、第１の状態ではリードスクリューに当接せず、第２の状態でリードスクリューに当接する対向部２２ｃとを有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズ保持部材と、リードスクリューを回転させるアクチュエータと、前記レンズ保持部材に取り付けられ、前記リードスクリューの回転から該リードスクリューの軸方向への駆動力を発生させるラックとを有する光学機器であって、
前記ラックは、
前記駆動力を発生させるために前記リードスクリューに噛み合う第１の歯部と、
該光学機器に加わった衝撃によって弾性変形することで、前記第１の歯部が前記リードスクリューに噛み合う第１の状態から前記第１の歯部が前記リードスクリューから離れる第２の状態への前記ラックの変形を許容する弾性部と、
前記リードスクリューに対して前記第１の歯部と同じ側に設けられ、前記第１の状態では前記リードスクリューに噛み合わず、前記第２の状態で前記リードスクリューに噛み合う第２の歯部と、
前記リードスクリューに対して前記第１および第２の歯部とは反対側に設けられ、前記第１の状態では前記リードスクリューに当接せず、前記第２の状態で前記リードスクリューに当接する対向部とを有することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記第２の歯部は、
前記第１の歯部よりも前記リードスクリューの軸方向における外側に設けられており、
前記第１の歯部が前記リードスクリューに向かって突出する方向に対して前記軸方向における外側に傾いた方向に突出するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記対向部は、前記第１の状態では前記リードスクリューに噛み合わず、前記第２の状態で前記リードスクリューに噛み合う対向歯を有し、
前記第２の歯部および前記対向歯は、前記リードスクリューの軸方向に直交する方向に対して該リードスクリューのリード角に等しい角度だけ傾いて延びるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２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、カメラ、ビデオカメラ、交換レンズ等の光学機器に関し、特にレンズをリードスクリューとこれに噛み合うラックとによって駆動するレンズ駆動機構を有する光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のようなレンズ駆動機構では、モータによって回転されるリードスクリューに、レンズを保持するレンズ保持部材に取り付けられたラックの歯（ラック歯）が噛み合っている。リードスクリューを回転させると、その回転がラック歯を介してレンズ保持部材の光軸方向（リードスクリューの軸方向）への駆動力に変換される。
【０００３】
このようなレンズ駆動機構では、光学機器に落下等による衝撃が加わったときに、ラック歯がリードスクリューのねじ山を乗り越えたりねじ山に乗り上げたりする噛み合い不良や、ラック歯が削れる等の破損が生じる可能性がある。このため、特許文献１には、ラックに、リードスクリューの軸方向に対して直交する方向に延びる軸の回りで回転可能なストップレバーを設けた光学機器が開示されている。この光学機器では、衝撃が加わると該ストップレバーが回転してリードスクリューのねじ山の間に入り込み、ラックのリードスクリューに対する軸方向への変位を阻止して、上記のようなラックとリードススクリューとの噛み合い不良やラック歯の破損を防ぐ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４６４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１にて開示された光学機器では、ストップレバーがリードスクリューのねじ溝に入り込んだ状態でもラック歯がリードスクリューに噛み合ったままである。このため、光学機器に加わった衝撃が強い場合には、ラック歯がリードスクリューのねじ山に強く押し付けられてラック歯に傷（打痕）が付いたりラック歯が削れたりする等、ラック歯が破損するおそれがある。
【０００６】
本発明は、強い衝撃が加わった場合でも、ラック歯とリードススクリューとの噛み合い不良やラック歯の破損を防ぐことが可能な光学機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての光学機器は、レンズを保持するレンズ保持部材と、リードスクリューを回転させるアクチュエータと、レンズ保持部材に取り付けられ、リードスクリューの回転から該リードスクリューの軸方向への駆動力を発生させるラックとを有する。ラックは、上記駆動力を発生させるために該リードスクリューに噛み合う第１の歯部と、該光学機器に加わった衝撃によって弾性変形することで、第１の歯部がリードスクリューに噛み合う第１の状態から第１の歯部がリードスクリューから離れる第２の状態へのラックの変形を許容する弾性部と、リードスクリューに対して第１の歯部と同じ側に設けられ、第１の状態ではリードスクリューに噛み合わず、第２の状態でリードスクリューに噛み合う第２の歯部と、リードスクリューに対して第１および第２の歯部とは反対側に設けられ、前記第１の状態ではリードスクリューに当接せず、第２の状態でリードスクリューに当接する対向部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光学機器に衝撃が加わったとき、ラックの第１の歯部がリードスクリューから離れる一方、第２の歯部がリードスクリューに噛み合うとともに対向部がリードスクリューに当接する。このため、衝撃が強い場合でもっても、ラックとリードススクリューとの噛み合い不良やリードスクリューの回転から駆動力を発生させる第１の歯部の破損を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１であるビデオカメラ（光学機器）に設けられたレンズ駆動機構を示す図。
【図２】上記レンズ駆動機構を図１とは別の方向から見た図。
【図３】実施例１のビデオカメラのレンズ鏡筒部の分解斜視図。
【図４】上記レンズ鏡筒部の断面図。
【図５】上記レンズ駆動機構の拡大図。
【図６】実施例１のビデオカメラに衝撃が加わったときの上記レンズ駆動機構の状態を示す拡大図。
【図７】上記レンズ駆動機構をリードスクリューの軸方向から見たときの図。
【図８】本発明の実施例２であるビデオカメラに設けられたレンズ駆動機構を示す図。
【図９】実施例２におけるレンズ駆動機構のラックを示す図。
【図１０】本発明の実施例３であるビデオカメラに設けられたレンズ駆動機構を示す図。
【図１１】実施例３におけるレンズ駆動機構のラックを示す図。
【図１２】本発明の実施例４であるビデオカメラに設けられたレンズ駆動機構を示す図。
【図１３】実施例１のビデオカメラの電気的構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【実施例１】
【００１１】
まず、図３および図４には、本発明の実施例１であるビデオカメラ（光学機器）のレンズ鏡筒部の構成を示している。レンズ鏡筒部には、４つのレンズユニットを備えた変倍光学系が収容されている。図３はレンズ鏡筒の分解斜視図、図４は該レンズ鏡筒部の断面図である。以下の説明において、物体側（図３および図４の左側）を前側といい、像側（同右側）を後側という。
【００１２】
これらの図において、Ｌ１は固定の第１レンズユニット、Ｌ２は光軸方向に移動して変倍を行う第２レンズユニットである。第３レンズユニットＬ３は、光軸ＡＸＬに直交する平面（以下、光軸直交面という）内で移動して像振れを補正する防振レンズユニットである。第３レンズユニットＬ３は、前側および後側のレンズコンポーネントＬ３ａ，Ｌ３ｂにより構成され、これらは一体として光軸直交面内で移動する。Ｌ４は光軸方向に移動して焦点調節動作を行う第４レンズユニットである。
【００１３】
１は第１レンズユニットＬ１を保持する第１鏡筒、２は前側固定筒、３は結合部材としての金属製の第１結合板である。第１鏡筒１は、２本のビスと第１結合板３とによって前側固定筒２に対して光軸方向にて結合される。
【００１４】
４は第２レンズユニットＬ２を保持する第２移動枠（レンズ保持部材）である。５は防振ユニットであり、第３レンズユニットＬ３を構成するレンズコンポーネントＬ３ａ，Ｌ３ｂを保持して光軸直交面内で移動するシフト部５ａと、該シフト部５ａを光軸直交面内で移動可能に保持する固定部５ｂとを有する。
【００１５】
６は第４レンズユニットＬ４を保持する第４移動枠である。７はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子９を保持する後側固定筒である。該後側固定筒７、前述した前側固定筒２、防振ユニット５の固定部５ｂおよび後述するズームモータのモータ支持板が互いに結合されることで、内部に変倍光学系を収容するレンズ鏡筒本体が構成される。
【００１６】
撮像素子９は、変倍光学系によって形成された光学像を電気信号に変換する。８は撮像素子９に向かう光に対する赤外カット機能とローパスフィルタ機能とを有する光学フィルタである。
【００１７】
１０は結合部材としての金属製の第２結合板である。前側固定筒２と後側固定筒７は、これらの間に防振ユニット５を挟んで、１本のビスと２つの第２結合板１０とにより光軸方向にて結合される。
【００１８】
１１，１２は第２移動枠４用のガイドバーである。これらガイドバー１１，１２の前端部および後端部はそれぞれ、前側固定筒２と後側固定筒７とにより保持されている。第２移動枠４に形成されたスリーブ部４ａがガイドバー１１に係合することで第２移動枠４は光軸方向にガイドされる。また、第２移動枠４に形成されたＵ溝部４ｂがガイドバー１２に係合することで、ガイドバー１１を中心とした第２移動枠４の回転が防止される。
【００１９】
１３，１４は第４移動枠６用のガイドバーである。これらガイドバー１３，１４の前端部および後端部はそれぞれ、防振ユニット５の固定部５ｂと後側固定筒７とにより保持されている。第４移動枠６に形成されたスリーブ部がガイドバー１３に係合することで第４移動枠６は光軸方向にガイドされる。また、第４移動枠６に形成されたＵ溝部がガイドバー１４に係合することで、ガイドバー１３を中心とした第４移動枠６の回転が防止される。
【００２０】
１５は撮像素子９に到達する光量を調節する光量調節ユニット（絞りユニット）である。該光量調節ユニット１５は、２枚の絞り羽根を絞りモータ１５ａによって互いに逆方向に移動させて開口径を増減させる、いわゆるギロチン式の光量調節のユニットである。該光量調節ユニットは、ＮＤフィルタをＮＤモータ１５ｂによって光路に対して進退させることでも光量を調節する。２枚の絞り羽根とＮＤフィルタは、第３レンズユニットの２つのレンズコンポーネントＬ３ａ，Ｌ３ｂ間に配置されている。光量調節ユニット１５は、防振ユニット５の固定部５ｂに１本のビスで固定されている。
【００２１】
１６は第２レンズユニットＬ２を光軸方向に移動させるアクチュエータとしてのズームモータであり、ステッピングモータ等により構成されている。ズームモータ１６の出力軸にはリードスクリュー１６ａが形成されており、該リードスクリュー１６ａには第２移動枠４に取り付けられたラック２２の後述する本歯が噛み合っている。このため、ズームモータ１６が作動してリードスクリュー１６ａが回転すると、その回転がラック２２の本歯を介して第２移動枠４の光軸方向（リードスクリュー１６ａの軸方向）の駆動力に変換される。すなわち、リードスクリュー１６ａの回転から光軸方向への駆動力を発生させる。そして、該駆動力により、第２移動枠４および第２レンズユニットＬ２が光軸方向に移動する。ラック２２の詳しい形状については後述する。
【００２２】
なお、第２移動枠４、ガイドバー１１，１２、ラック２２およびリードスクリュー１６ａはそれぞれ、ねじりコイルバネ２３によってそれぞれの間のガタが除去されるように付勢されている。また、ズームモータ１６は、板金を折り曲げ加工等して製作されたモータ支持板１６ｂによって支持されている。
【００２３】
２５はフォトインタラプタであり、第２移動枠４に形成された遮光部４ｂの光軸方向への移動による投光部からの光の遮光状態から受光部での受光状態への切り替わりによって第２レンズユニットＬ２の基準位置を検出するズームリセットスイッチとして機能する。
【００２４】
１８は光軸方向視において矩形形状に作成された空芯コイルであり、第４移動枠６に接着により固定されている。１９は磁気回路ユニットであり、前側に向かって開口したＵ字形状のヨーク１９ａとヨーク１９ａの上部内側に接着により固定されたマグネット１９ｃとを有する。空芯コイル１８および磁気回路ユニット１９により、第４移動枠６および第４レンズユニットＬ４を光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータが構成される。
【００２５】
マグネット１９ｂは、その厚み方向に着磁されており、図４において、空芯コイル１８との隙間に光軸ＡＸＬに向かって紙面に平行な磁束を磁気回路に発生させている。空芯コイル１８のコイル線材は、ヨーク１９ａの内側では、図４の紙面に垂直な方向における手前から奥に向かって巻き回されている。また、ヨーク１９ａの外側（下側）では、奥から手前に向かって巻き回されている。したがって、空芯コイル１８に通電されて磁束が発生すると、磁気回路ユニット１９において発生した磁束との相互作用によって空芯コイル１８に光軸方向の力が生じる。
【００２６】
図３に示すように、第４移動枠６に接着固定された空芯コイル１８は、ヨーク１９ｃをヨーク１９ａに取り付ける前に該ヨーク１９ａに対して組み込まれ、その後ヨーク１９ｃをヨーク１９ａに取り付けることで、磁気回路が閉じられる。
【００２７】
ヨーク１９ａの上部には、雌ねじ穴１９ｄが形成されている。この雌ねじ穴１９ｄに、第２結合板金１０、後部鏡筒７および磁気回路ユニット１９が共締め固定されている。
【００２８】
２０は光学スケールであり、その長手方向には光学的に規則性のあるパターンが形成されている。光学スケール２０は、第４移動枠６にその長手方向が光軸方向に平行になるように接着により固定されている。
【００２９】
２１は光学ヘッドであり、後部鏡筒７に光学スケール２０に対向するようにビスにて固定される。光学ヘッド２１から投射された光束が光学スケール２０のパターンで反射されることで、光学ヘッド２１に設けられた複数の受光素子上に規則性のある濃淡パターン像が形成される。該複数の受光素子からの電気信号を処理することで、９０度の位相差を有する２相の正弦波状の変位信号が得られる。これらの変位信号により、光学スケール２０と光学ヘッド２１の光軸方向の相対的な移動量と移動方向とを判定できる。ただし、変位信号は繰り返し信号であり、これからは絶対的な位置を判断することができない。このため、ビデオカメラの電源投入時等に第４移動枠６を後側固定筒７に当接させて初期位置出しが行われ、その後の変位信号の変化を検出することで第４移動枠６の絶対的な位置を判断する。
【００３０】
次に、本実施例のビデオカメラの電気的構成について、図１３を用いて説明する。前述した構成を有するレンズ鏡筒部５０内の変倍光学系により形成された光学像は、撮像素子９により電気信号に変換される。撮像素子９から読み出された電気信号ａは、カメラ信号処理回路５１により画像信号ｂに変換される。５２はレンズ駆動を制御するマイクロコンピュータである。
【００３１】
電源投入時、マイクロコンピュータ５２は、フォーカス位置検出回路５３の出力をモニタしながらフォーカス駆動回路５５およびフォーカスアクチュエータを通じて第４移動枠６を無限遠方向に駆動する。これにより、第４移動枠６を後側固定筒７に当接させる。これにより、前述したように第４移動枠６の初期位置を検出する。
【００３２】
また、マイクロコンピュータ５２は、ズームリッセト回路５４の出力をモニタしながらズームモータ駆動回路５６を通じてズームモータ１６を回転させ、第２移動枠４を光軸方向に移動させる。ズームリセット回路５４の出力は、第２移動枠４の遮光部４ｂがフォトインタラプタ２５の位置に到達することで反転する。これにより、マイクロコンピュータ５２は第２移動枠４の初期位置を検出する。
【００３３】
第４移動枠６の絶対位置は、該初期位置からフォーカス位置検出回路５３の出力を計算することで得られる。また、第２移動枠４の絶対位置は初期位置からその位置を基準として、それ以後のズームモータ（ステッピングモータ）１６の駆動ステップ数を計算することにより得られる。これにより、マイクロコンピュータ５２は、正確なピント情報および焦点距離情報を得ることができる。
【００３４】
５７は露出制御駆動回路であり、マイクロコンピュータ５２に取り込まれた映像信号の明るさ情報ｂに基づいて、絞りモータ１５ａおよびＮＤモータ１５ｂを駆動することで光量調節ユニット１５における絞り開口径とＮＤフィルタの出し入れを制御する。
【００３５】
５８および５９はそれぞれ、ビデオカメラのｐｉｔｃｈ方向（縦方向）の傾き角およびｙａｗ方向（横方向）の傾き角を検出するｐｉｔｃｈおよびｙａｗ角度検回路である。傾き角の検出は、振動ジャイロ等の角速度センサの出力を積分して行われる。両角度検出回路５８，５９の出力、すなわち傾き角度の情報は、マイクロコンピュータ５２に取り込まれる。
【００３６】
６０および６１はそれぞれ、防振ユニット５に保持されたシフト部５ａ（第３レンズユニットＬ３）を光軸直交面内で駆動するｐｉｔｃｈｉおよびｙａｗコイル駆動回路である。これらコイル駆動回路６０，６１はそれぞれ、防振ユニット５の固定部５ｂに設けられたマグネットに対向するように、シフト部５ａに設けたコイルを配置した、いわゆるムービングコイル型シフトアクチュエータを構成する。そして、これらコイル駆動回路６０，６１は、シフト部５ａを光軸直交面内でシフトさせる駆動力を発生させる。
【００３７】
６２および６３はそれぞれ、シフト部５ａの光軸に対するシフト量を検出するためのｐｉｔｃｈおよびｙａｗ位置検出回路であり、これらの出力はマイクロコンピュー５２に取り込まれる。
【００３８】
シフト部５ａが光軸ＡＸＬに対してｐｉｔｃｈ方向又はｙａｗ方向に移動すると、変倍光学系を通過する光束が曲げられて、撮像素子９上に形成されている物体像の位置が変化する。このため、ビデオカメラが傾くことによる物体側の移動とは逆方向に同じ移動量だけ物体像が移動するようにシフト部５ａ（第３レンズユニットＬ３）の位置を制御することによってビデオカメラの振れによる像振れが補正できる。
【００３９】
マイクロコンピュータ５２は、ｐｉｔｃｈおよびｙａｗ角度検出回路５８，５９により得られた傾き角度情報から、ｐｉｔｃｈおよびｙａｗ位置検出回路により得られたシフト部５ａのシフト量信号をそれぞれ差し引いて差分信号を生成する。そして、該差分信号の値がより小さくなるように、ｐｉｔｃｈおよびｙａｗコイル駆動回路６０，６１を通じてシフトアクチュエータへの通電、つまりはシフト部５ａの位置を制御する。
【００４０】
図１および図２には、第２レンズユニットＬ２を保持する第２移動枠４を光軸方向に駆動するレンズ駆動機構の構成を示している。また、図５には、ラック２２とリードスクリュー１６ａとの通常状態（ビデオカメラに衝撃が加わっていない状態であり、第１の状態に相当する）での噛み合いの様子を示している。
【００４１】
前述したように、第２移動枠４は、ガイドバー１１によって光軸方向にガイドされるとともに、ガイドバー１２によってガイドバー１１回りでの回転を阻止される。リードスクリュー１６ａはズームモータ１６が前側固定筒２に組み込まれた状態において光軸方向に延びている。リードスクリュー１６ａのねじ山には、通常状態では、第２移動枠４に取り付けられたラック２２の本歯２２ａが噛み合っている。このため、リードスクリュー１６ａが回転すると、本歯２２ａによって光軸方向への駆動力が発生され、これにより第２移動枠４が光軸方向に駆動される。
【００４２】
ラック２２について説明する。２つの本歯（第１の歯部）２２ａは、ラック２２の内側（リードスクリュー１６ａ側）に形成された光軸方向に平行な第１の面（平面）２２ｅからリードスクリュー１６ａに向かって突出するように形成されている。つまり、本歯２２ａは、光軸方向に直交する方向（リードスクリュー１６ａの径方向）に突出している。
【００４３】
２２ｂ（２２ｂ１，２２ｂ２）はストッパ歯（第２の歯部）である。ストッパ歯２２ｂは、ラック２２の内側のうちリードスクリュー１６ａに対して第１の面２２ｅと同じ側で、かつ第１の面２２ｅよりも光軸方向外側にて、第１の面２２ｅに対してθ度だけ光軸方向外側に傾いた２つの第２の面（平面）２２ｆから突出している。つまり、ストッパ歯２２ｂは、光軸方向に直交する方向に突出した本歯２２ａに対してθ度だけ光軸方向外側に傾いて突出するように形成されている。
【００４４】
ストッパ歯２２ｂは、通常状態ではリードスクリュー１６ａに噛み合わない。しかし、ストッパ歯２２ｂは、後述するように、ビデオカメラに衝撃が加わって本歯２２ａがリードスクリュー１６ａとの噛み合いが外れる位置に変位するのに代わり、ラック２２の光軸方向への変位を阻止するためにリードスクリュー１６ａに噛み合う。なお、角度θは、ストッパ歯２２ｂがリードスクリュー１６ａに噛み合ったときに、本歯２２ａのリードスクリュー１６ａとの噛み合いが完全に外れる（本歯２２ａがリードスクリュー１６ａのねじ山から完全に離れる）ことができる角度である。
【００４５】
２２ｄは押さえ歯であり、リードスクリュー１６ａに対して本歯２２ａとは反対側において本歯２２ａとほぼ対向する位置に設けられている。押さえ歯２２ｄは、ねじりコイルバネ２３によってリードスクリュー１６ａに押し付けられる方向に付勢されており、これにより本歯２２ａもリードスクリュー１６ａに対して噛み合う方向に付勢される。
【００４６】
２２ｃ（２２ｃ１，２２ｃ２）は対向歯（対向部）である。該対向歯２２ｃは、ラック２２の内側のうちリードスクリュー１６ａに対して第１および第２の面２２ｅ，２２ｆとは反対側で、押さえ歯２２ｄよりも光軸方向外側にて光軸方向に対してθ度だけ傾いた２つの対向面（平面）２２ｇから突出している。つまり、対向歯２２ｃは、光軸方向に直交する方向に対してθ度だけ光軸方向外側に傾いて突出するように形成されている。対向歯２２ｃは、通常状態ではリードスクリュー１６ａに噛み合わない（当接しない）。しかし、ビデオカメラに衝撃が加わったときには、ストッパ歯２２ｂとともにリードスクリュー１６ａに噛み合って（当接して）、ラック２２の光軸方向への変位を阻止する。
【００４７】
図７には、ラック２２を光軸方向から見て示している。２２ｈは弾性部であり、ラック２２のうち、対向歯２２ｃと、第２移動枠４に形成されたラック保持部４ｃによって保持される軸部２２ｉとの間に設けられている。弾性部２２ｈは、ビデオカメラに衝撃が加わったときに弾性変形する（ねじれる）ことで、通常状態から、本歯２２ａがリードスクリュー１６ａから離れてストッパ歯２２ｂと対向歯２２ｃがリードスクリュー１６ａに噛み合う状態へのラック２２の変形を許容する。ストッパ歯２２ｂと対向歯２２ｃがリードスクリュー１６ａに噛み合う状態は、第２の状態に相当する。
【００４８】
弾性部２２ｈは、図５に示すように光軸方向に長辺部を有し、図７に示すように光軸方向に対して直交する方向に短辺部を有する断面形状を持つ。このため、弾性部２２ｈは、光軸方向には高い剛性を持つが、光軸方向に対して直交する方向には光軸方向よりも剛性が低く、弾性変形が可能である。
【００４９】
以上のように構成されたレンズ駆動機構において、図５に示す白抜き矢印方向にビデオカメラが落下して地面や床等に衝突して衝撃を受ける場合について説明する。この場合、第２移動枠４に落下方向への慣性力が作用するため、ラック２２の本歯２２ａはリードスクリュー１６ａのねじ山から矢印Ｆ１で示す衝撃力を受ける。そして、該衝撃力Ｆ１によって、ラック２２には、弾性部２２ｈ内の点Ｃ回りのモーメントＭ１が生じ、弾性部２２ｈはモーメントＭ１によって該モーメントＭ１の方向にねじれる。
【００５０】
弾性部２２ｈがねじれてラック２２が変形することで、図６に示すように、本歯２２ａがリードスクリュー１６ａから離れる位置に変位し、代わってストッパ歯２２ｂ１とその対角方向に位置する対向歯２２ｃ２とがリードスクリュー１６ａに噛み合う。本歯２２ａがリードスクリュー１６ａから離れることで、本歯２２ａがリードスクリュー１６ａに強く押し付けられることによって本歯２２ａに傷が付いたり本歯２２ａが削れる等の本歯２２ａの破損を防止することができる。
【００５１】
また、この状態で、ストッパ歯２２ｂ１と対向歯２２ｃ２にはそれぞれ、衝撃力Ｆ２，Ｆ３が加わる。弾性部２２ｈが図７に示した位置に設けられているため、ラック２２には、衝撃力Ｆ２，Ｆ３によって、弾性部２２ｈ内の点Ｃを中心とした、ストッパ歯２２ｂ１と対向歯２２ｃ２をリードスクリュー１６ａに押し付ける方向のモーメントＭ２，Ｍ３が作用する。これにより、ラック２２の光軸方向への変位が阻止され、弾性部２２ｈのねじれが元に戻ると、本歯２２ａは、リードスクリュー１６ａのねじ山のうち衝撃が加わる前と同じ位置に噛み合う。つまり、本歯２２ａがリードスクリュー１６ａのねじ山を乗り越えたりねじ山に乗り上げたりすることが防止される。
【００５２】
押さえ歯２２ｄのうちリードスクリュー１６ａに面する側における光軸方向両端は、凸曲面形状（円弧曲面形状）に形成されている。このため、ラック２２が第２の状態に変形する際に押さえ歯２２ｄの光軸方向両端がリードスクリュー１６ａに干渉することがなく、ラック２２は容易に変形する（ねじれる）ことができる。  
【００５３】
なお、ビデオカメラの落下方向が図５に示した方向とは反対方向である場合には、本歯２２ａがリードスクリュー１６ａから離れる位置に変位し、ストッパ歯２２ｂ２とその対角方向に位置する対向歯２２ｃ１とがリードスクリュー１６ａに噛み合う。
【００５４】
本実施例によれば、ビデオカメラに衝撃が加わったとき、ラック２２の本歯２２ａがリードスクリュー１６ａから離れる一方、ストッパ歯２２ｂがリードスクリュー１６ａに噛み合うとともに対向歯２２ｃがリードスクリュー１６ａに噛み合う（当接する）。このため、衝撃が強い場合でも、ラック２２とリードススクリュー１６ａとの噛み合い不良や本歯２２ａの破損を防ぐことができる。
【００５５】
上記実施例では、ラック２２の第１の面２２ｅ、第２の面２２ｆおよび対向面２２ｇを平面として形成した場合について説明したが、これらを曲面として形成してもよい。また、上記実施例では、ストッパ歯２２ｂおよび対向歯２２ｃを、本歯２２ａおよび押さえ歯２２ｄを挟んだ両側に１本ずつ設けた場合について説明したが、よりラックの光軸方向への変位を阻止する機能を高めるために、上記両側に複数本ずつ設けてもよい。
【実施例２】
【００５６】
次に、本発明の実施例２について、図８および図９を用いて説明する。なお、実施例１と共通する構成要素には、実施例１と同符号を付して説明に代える。本実施例における本歯２２２ａ、ストッパ歯２２２ｂ、押さえ歯２２２ｄおよび対向歯２２２ｃは、実施例１にて説明した本歯２２ａ、ストッパ歯２２ｂ、押さえ歯２２ｄおよび対向歯２２ｃと同じ機能を有する。
【００５７】
２２２ａはラック２２２の内側に形成された２つの本歯であり、光軸方向に平行な第１の面２２２ｅから、光軸方向に対して直交する方向に突出している。
【００５８】
２２２ｂはストッパ歯である。ストッパ歯２２２ｂは、ラック２２２の内側のうちリードスクリュー１６ａに対して第１の面２２２ｅと同じ側で、かつ第１の面２２２ｅよりも光軸方向外側にて、第１の面２２２ｅに対して光軸方向外側に傾いた２つの第２の面２２２ｆから突出している。つまり、ストッパ歯２２２ｂは、光軸方向に直交する方向に突出した本歯２２２ａに対して光軸方向外側に傾いて突出するように形成されている。また、ストッパ歯２２２ｂは、図９に示すように、光軸方向（リードスクリュー１６ａの軸方向）に直交する方向Ｂに対してφ度だけ傾いた方向に延びるように形成されている。
【００５９】
２２２ｄは押さえ歯であり、リードスクリュー１６ａに対して本歯２２２ａとは反対側において本歯２２２ａとほぼ対向する位置に設けられている。押さえ歯２２２ｄは、ねじりコイルバネ２３によってリードスクリュー１６ａに押し付けられる方向に付勢されており、これにより本歯２２２ａもリードスクリュー１６ａに対して噛み合う方向に付勢される。
【００６０】
２２２ｃは対向歯である。対向歯２２２ｃは、ラック２２２の内側のうちリードスクリュー１６ａに対して第１および第２の面２２２ｅ，２２２ｆとは反対側で、押さえ歯２２２ｄよりも光軸方向外側にて光軸方向に対して傾いた２つの対向面２２２ｇから突出している。つまり、対向歯２２２ｃは、光軸方向に直交する方向に対して光軸方向外側に傾いて突出するように形成されている。また、対向歯２２２ｃは、図９に示すように、光軸方向に直交する方向Ｂに対して、ストッパ歯２２２ｂ側から見てストッパ歯２２２ｂとは反対側にφ度だけ傾いた方向に延びるように形成されている。
【００６１】
角度φは、リードスクリュー１６ａのリード角に等しい角度である。ただし、ここにいう「等しい角度」は、完全に等しい角度だけでなく、製造誤差等の許容範囲内での差を有する（つまりは等しいとみなせる）角度も含む意味である。
【００６２】
本実施例によれば、実施例１と同様に、ビデオカメラに加わった衝撃が強い場合でも、ラック２２２とリードススクリュー１６ａとの噛み合い不良や本歯２２２ａの破損を防ぐことができる。しかも、ストッパ歯２２２ｂと対向歯２２２ｃが、リードスクリュー１６ａの軸方向に直交する方向に対して該リードスクリュー１６ａのリード角に等しい角度だけ傾いて延びている。これにより、ストッパ歯２２２ｂと対向歯２２２ｃのリードスクリュー１６ａに対する噛み合い深さを大きくすることができ、より強い衝撃が加わった場合でもラック２２２とリードススクリュー１６ａとの噛み合い不良や本歯２２２ａの破損を防止することができる。
【実施例３】
【００６３】
次に、本発明の実施例３について、図１０および図１１を用いて説明する。なお、実施例１と共通する構成要素には、実施例１と同符号を付して説明に代える。本実施例における本歯３２２ａ、ストッパ歯３２２ｂ、押さえ歯３２２ｄおよび対向歯３２２ｃは、実施例１にて説明した本歯２２ａ、ストッパ歯２２ｂ、押さえ歯２２ｄおよび対向歯２２ｃと同じ機能を有する。また、ストッパ歯３２２ｂ、押さえ歯３２２ｄおよび対向歯３２２ｃは、実施例２におけるストッパ歯２２２ｂ、押さえ歯２２２ｄおよび対向歯２２２ｃと同じ形状に形成されている。
【００６４】
本実施例のラック３２２では、図１１に示すように、ストッパ歯３２２ｂおよび対向歯３２２ｃと同様に、本歯３２２ａが光軸方向（リードスクリュー１６ａの軸方向）に直交する方向Ｂに対してφ度だけ傾いた方向に延びるように形成されている。
【００６５】
本実施例では、実施例２と同様に、ビデオカメラに衝撃が加わったときのストッパ歯２２２ｂと対向歯２２２ｃのリードスクリュー１６ａに対する噛み合い深さを大きくすることができる。しかも、通常状態での本歯３２２ａのリードスクリュー１６ａに対する噛み合い深さも大きくすることができる。
【実施例４】
【００６６】
次に、本発明の実施例４について、図１２を用いて説明する。なお、実施例１と共通する構成要素には、実施例１と同符号を付して説明に代える。本実施例における本歯４２２ａ、ストッパ歯４２２ｂおよび押さえ歯４２２ｄは、実施例１にて説明した本歯２２ａ、ストッパ歯２２ｂおよび押さえ歯２２ｄと同じ形状に形成されており、かつ同じ機能を有する。
【００６７】
本実施例のラック４２２では、対向面（対向部）４２２ｇを、実施例１のような対向歯が形成されていない平面（曲面でもよい）として形成している。対向面４２２ｇは、通常状態ではリードスクリュー１６ａに当接せず、ビデオカメラに衝撃が加わって本歯４２２ａがリードスクリュー１６ａから離れた位置に変位するのに代わって、リードスクリュー１６ａに当接する。これにより、対向面４２２ｇは、リードスクリュー１６ａに噛み合ったストッパ歯４２２ｂとともにリードスクリュー１６ａを挟む。
【００６８】
本実施例でも、衝撃が強くても、ラック４２２とリードススクリュー１６ａとの噛み合い不良や本歯４２２ａの破損を防ぐことができる。
【００６９】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記各実施例ではビデオカメラについて説明したが、本発明は、スチルカメラや交換レンズ等、リードスクリューとこれら噛み合うラックによりレンズを駆動する各種光学機器に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
リードスクリューとラックによってレンズ駆動を行い、落下等による衝撃に強い光学機器を提供できる。
【符号の説明】
【００７１】
Ｌ２  第２レンズユニット
４  第２移動枠
２２  ラック
２２ａ  本歯
２２ｂ  ストッパ歯
２２ｃ  対向歯
２２ｄ  押さえ歯
２２ｈ  弾性部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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