(57)【要約】【課題】強い衝撃が加わった場合でも、ラック歯が送りねじに乗り上げることを防止する。【解決手段】光学機器は、アクチュエータ１９により回転される多条送りねじ１９ｃと、多条送りねじに噛み合うラック歯７ａを有し、回転する多条送りねじとラック歯との噛み合いによって該多条送りねじの軸方向に移動するラック部材７と、該ラック部材とともに軸方向に移動する光学ユニット２とを有する。ラック部材は、ラック歯とは別に形成された突起７ｂを有する。多条送りねじは、ラック歯と噛み合う第１条のねじ部１９ａと、第１条のねじ部よりも小さい頂角ｂを有し、該突起と当接することでラック部材の多条送りねじに対する軸方向へのずれを阻止する第２条のねじ部１９ｂとを有する。【選択図】図２
2011028092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータにより回転される多条送りねじと、
前記多条送りねじに噛み合うラック歯を有し、回転する前記多条送りねじと前記ラック歯との噛み合いによって該多条送りねじの軸方向に移動するラック部材と、
該ラック部材とともに前記軸方向に移動する光学ユニットとを有し、
前記ラック部材は、前記ラック歯とは別に形成された突起を有し、
前記多条送りねじは、
前記ラック歯と噛み合う第１条のねじ部と、
前記第１条のねじ部よりも小さい頂角を有し、前記突起と当接することで前記ラック部材の前記多条送りねじに対する前記軸方向へのずれを阻止する第２条のねじ部とを有することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記突起は、前記ラック部材の前記多条送りねじに対する前記軸方向へのずれが生じる前の状態において前記第２条のねじ部に対して間隙を持つことを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記第１条のねじ部は三角ねじにより形成され、前記第２条のねじ部は方形ねじにより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、送りねじとこれに噛み合うラックとにより構成される送り機構によって光学ユニットを移動させるカメラや交換レンズ等の光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような送り機構によってレンズ等の光学ユニットを光軸方向（送りねじの軸方向）に移動させる光学機器は、例えば特許文献１にて開示されている。さらに特許文献１にて開示された送り機構は、落下等により光学機器に衝撃が加わった場合に、送りねじに対してラックが軸方向にずれる（つまりはラック歯が送りねじ部に乗り上げる）のを阻止するための衝撃吸収構造を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１１１４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１にて開示された送り機構では、強い衝撃が光学機器に加わると、ラック歯と送りねじの斜面との間に発生した衝撃荷重の光軸に対して直交する方向の分力により、ラックにおけるラック歯を固定する部分が変形するおそれがある。これにより、ラック歯が送りねじ部に乗り上げることを阻止することができなくなる。
【０００５】
本発明は、強い衝撃が加わった場合でも、ラック歯が送りねじ部に乗り上げることを防止できるようにした光学機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての光学機器は、アクチュエータにより回転される多条送りねじと、多条送りねじに噛み合うラック歯を有し、回転する多条送りねじとラック歯との噛み合いによって該多条送りねじの軸方向に移動するラック部材と、該ラック部材とともに軸方向に移動する光学ユニットとを有する。ラック部材は、ラック歯とは別に形成された突起を有する。多条送りねじは、ラック歯と噛み合う第１条のねじ部と、第１条のねじ部よりも小さい頂角を有し、該突起と当接することでラック部材の多条送りねじに対する軸方向へのずれを阻止する第２条のねじ部とを有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ラック部材の多条送りねじに対するずれを阻止する第２条のねじ部が、送りねじ部として機能する第１条のねじ部よりも小さい頂角を有する。これにより、第２条のねじ部が第１条のねじ部と同じ頂角を有する場合に比べて、ラック部材のずれ防止効果（ラック歯の送りねじ部への乗り上げ防止効果）を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１であるビデオカメラのレンズ鏡筒部の構成を示す分解斜視図。
【図２】実施例１における送り機構の構成を示す図。
【図３】本発明の実施例２における送り機構の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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】
【００１０】
図１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。なお、本実施例では、ビデオカメラのレンズ鏡筒部について説明するが、本発明は、デジタルスチルカメラのレンズ鏡筒部や交換レンズ等のビデオカメラ以外の光学機器にも適用することができる。
【００１１】
レンズ鏡筒部には、物体側から順に、凸凹凸凸の４つのレンズユニットにより構成されるリヤフォーカスタイプのズーム光学系が収容されている。
【００１２】
１は第１レンズユニットである固定レンズユニットを保持する固定鏡筒である。
２は第２レンズユニットである変倍レンズユニットを保持する第２保持枠であり、スリーブ部２ａとＵ溝部２ｂとが形成されている。変倍レンズユニットは、光軸方向に移動してズーム光学系の変倍を行う。スリーブ部２ａとＵ溝部２ｂはそれぞれ、ガイドバー８，９に光軸方向に移動可能に係合している。これにより、第２保持枠２は、ガイドバー８，９によってガイドされながら光軸方向に移動することができる。変倍レンズユニットおよびこれを保持する第２保持枠２により、光学ユニットが構成される。
【００１３】
３は絞りユニットであり、絞りアクチュエータ３ａによって絞り羽根３ｂ，３ｃを開閉方向に駆動することで光量を調節する。
【００１４】
４は第３レンズユニットであるアフォーカルレンズユニットを保持する第３保持枠であり、光軸方向において固定されている。
５は第４レンズユニットであるフォーカスレンズユニットを保持する第４保持枠であり、スリーブ部５ａとＵ溝部５ｂとを有する。フォーカスレンズユニットは、光軸方向に移動してフォーカシングを行うとともに、変倍に伴う像面変動を補正する。スリーブ部５ａとＵ溝部５ｂはそれぞれ、ガイドバー９，８に光軸方向に移動可能に係合している。これにより、第４保持枠５は、ガイドバー９，８によってガイドされながら光軸方向に移動することができる。
【００１５】
第２保持枠２には、ラック部材７が取り付けられている。ラック部材７は、アクチュエータであるステッピングモータ１９の出力軸として設けられた送りねじ１９ｃに噛み合っている。ステッピングモータ１９への通電によって送りねじ１９ｃが回転すると、該送りねじ１９に形成された後述する送りねじ部とラック部材７に形成された後述するラック歯との噛み合い作用によって光軸方向（送りねじ１９ｃの軸方向）に移動される。
【００１６】
第２保持枠２には遮光部２ｃが設けられており、該遮光部２ｃがフォトインタラプタ１５の発光部と受光部との間に入り込むことで、第２保持枠２が光軸方向における基準位置に位置したことが検出される。この基準位置からステッピングモータ１９に与えられる駆動パルス数をカウントすることで、第２保持枠２の位置（つまりはズーム位置）が制御される。
【００１７】
６は撮像素子ホルダであり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される撮像素子１８と、該撮像素子１８の前面に配置された赤外カット／ローパスフィルタ１７とを保持している。
【００１８】
第４保持枠５には、空芯コイル１０が固定されている。コイル１０は、撮像素子ホルダ６により保持されたマグネット１２およびヨーク１１，１３とともに磁気回路を形成する。コイル１０に通電すると、マグネット１２との間に発生した磁気力を推力として第４保持枠５が光軸方向に移動される。
【００１９】
第４保持枠５の基準位置は、該第４保持枠５と撮像素子ホルダ６との突き当てにより決定される。第４保持枠５にはエンコーダマグネット１４が保持されており、撮像素子ホルダ６には該エンコーダマグネット１４に対向するようＭＲセンサ１６が保持されている。第４保持枠５が基準位置から光軸方向に移動することに伴い、ＭＲセンサ１６は、エンコーダマグネット１４から受ける磁力の変化に応じた信号を出力する。該信号に基づいて、第４保持枠５の位置検出および位置制御が行われる。
【００２０】
次に、図２を用いて、送りねじ１９ｃとラック部材７とにより構成される第２保持枠２の送り機構について説明する。送りねじ１９ｃは多条送りねじであり、１条の送りねじ部（第１条のねじ部））１９ａと、１条の衝撃吸収ねじ部（第２条のねじ部）１９ｂとを有する。
【００２１】
なお、本実施例では、送りねじ部１９ａと衝撃吸収ねじ部１９ｂとがともに１条ずつ形成されている場合について説明するが、これら送りねじ部１９ａと衝撃吸収ねじ部１９ｂのうち少なくとも一方を２条以上形成してもよい。
送りねじ部１９ａは、頂角がａ°（例えば、６０°）である三角ねじ又は台形ねじとして形成されている。また、衝撃吸収ねじ部１９ｂは、頂角がａ°より小さいｂ°（例えば、４５°〜０°）である台形ねじ又は方形ねじとして形成されている。
送りねじ部１９ａには、ラック部材７に形成されたラック歯（送り歯）７ａが噛み合っている。言い替えれば、送りねじ部１９ａの斜面に、ラック歯７ａの斜面が当接している。ラック部材７には、バネ７ｃによる送りねじ１９ｃに対する挟み付け力が作用しており、該挟み付け力によってラック歯７ａを送りねじ部１９ａに対して光軸方向でのガタが生じないように噛み合わせている。
以下の説明において、図２に示すように、ラック歯７ａが送りねじ部１９ａに正常に噛み合っている状態、つまりは送りねじ１９ｃの回転に伴ってラック部材７および第２保持枠２が光軸方向にスムーズに移動できる状態を「通常状態」という。該「通常状態」は、後述するように、ビデオカメラに落下等の衝撃が加わることでラック部材７の送りねじ１９ｃに対する軸方向へのずれが生じる前の状態に相当する。
ラック部材７におけるラック歯７ａに対向する側には、ラック歯７ａとは別に形成された突起としての対向歯７ｂが設けられている。対向歯７ｂは、衝撃吸収ねじ部１９ｂの側面（斜面又は垂直面）に平行な平面部を有している。対向歯７ｂは、通常状態では、その平面部が衝撃吸収ねじ部１９ｂの側面に対して間隙を持つように配置されている。
このように構成された送り機構において、ビデオカメラの落下等によって第２保持枠２に光軸方向への衝撃力が加わると、ラック部材７が送りねじ１９ｃに対して送りねじ部１９ａのリードに沿って光軸方向（および光軸に直交する方向）に若干ずれる。しかし、この若干のずれが生じた状態で、対向歯７ｂの平面部が衝撃吸収ねじ部１９ｂの側面に当接し、それ以上のラック部材７の送りねじ１９ｃに対するずれを阻止する。
前述したように、衝撃吸収ねじ部１９ｂの頂角ｂ°は、送りねじ部１９ａの頂角ａ°よりも鋭角に設定されている。このため、頂角ｂ°が頂角ａ°と同じである場合に比べて、対向歯７ｂの平面部と衝撃吸収ねじ部１９ｂの側面との間に作用する衝撃力の光軸に直交する方向への分力が小さくなる。したがって、ラック部材７における対向歯７ｂが形成された部分が変形し、この結果、ラック部材７が送りねじ１９ｃに対して大きくずれてしまうことを防止する。つまり、ラック歯７ａが送りねじ部１９ａに対して乗り上げたり、送りねじ部１９ａを乗り越えたりして、第２保持枠７のスムーズな駆動や高精度の位置制御ができなくなることを防止する。
本実施例によれば、多条送りねじを用いた送りねじ１９ｃに、ラック部材７を精度良く移動させるための送りねじ部１９ａと、衝撃によるラック部材７のずれを防止するための衝撃吸収ねじ部１９ｂとを互いに別の条のねじ部として形成した。しかも、衝撃吸収ねじ部１９ｂの頂角を、送りねじ部１９ａの頂角よりも小さくした。これにより、第２保持枠２の移動精度を良好に保ったまま、送り機構の耐衝撃性を向上させることができる。
【実施例２】
【００２２】
図３には、本発明の実施例２であるビデオカメラにおける第２保持枠２の送り機構について説明する。本実施例において、実施例１と共通する又は同様の機能を有する部材には、実施例１と同符号を付す。
実施例１では、通常状態において、ラック部材７における対向歯７ｂは、その平面部が衝撃吸収ねじ部１９ｂの側面に対して間隙を持つように配置されている。これに対し、本実施例では、通常状態において、対向歯７ｄの平面部が衝撃吸収ねじ部１９ｂの側面に当接している。なお、本実施例においても、衝撃吸収ねじ部１９ｂの頂角（例えば、４５°〜０°）は、送りねじ部１９ａの頂角（例えば、６０°）よりも小さい。
本実施例でも、実施例１と同様に、第２保持枠２の移動精度を良好に保ったまま、送り機構の耐衝撃性を向上させることができる。
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。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
光学ユニットの位置制御精度が高く、耐衝撃性能も高い光学機器を提供できる。
【符号の説明】
【００２４】
２  第２保持枠
７  ラック部材
７ａ  ラック歯
７ｂ  対向歯
１９  ステッピングモータ
１９ｃ  送りねじ
１９ａ  送りねじ部
１９ｂ  衝撃吸収ねじ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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