(57)【要約】      （修正有）【課題】ラック機構を有するレンズ鏡筒において、小型のレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】レンズを保持し光軸方向に移動するレンズ保持部材と、光軸方向に伸びたスクリューを備え、該スクリューを回転駆動する駆動手段と、前記スクリューに係合する複数の歯５０７ｃを有し、前記レンズ保持部材に保持されるラック部材と、該ラック部材と前記レンズ保持部材の間で保持される圧縮バネ部と、ラック部材にスクリューに噛み合う力を付与するトーションバネ部とを備えた付勢部材とを有し、前記レンズ保持部材は、前記駆動手段から近い第一のラック保持部と、前記駆動手段から遠い第二のラック保持部を有し、前記ラック部材の歯の少なくとも一部が、前記第一のラック保持部と光軸方向に垂直な同一平面上に形成されるとともに、前記トーションバネ部が前記圧縮部から前記駆動手段側への傾斜部を経て、前記ラック部材に係合する。【選択図】図１２
2015114514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ（５０１）を保持し光軸方向に移動するレンズ保持部材（５０２）と、
光軸方向に伸びたスクリュー（５０８）を備え、該スクリューを回転駆動する駆動手段（５０４）と、
前記スクリューに係合する複数の歯（５０７ａ、５０７ｂ、５０７ｃ）を有し、前記レンズ保持部材に保持されるラック部材（５０７）と、
該ラック部材と前記レンズ保持部材の間で保持される圧縮バネ部（５０８ａ）と、ラック部材にスクリューに噛み合う力を付与するトーションバネ部（５０８ｂ、５０８ｃ）とを備えた付勢部材（５０８）とを有し、
前記レンズ保持部材は、前記駆動手段から近い第一のラック保持部（５０２ｇ）と、前記駆動手段から遠い第二のラック保持部（５０２ｆ）を有し、該第一のラック保持部および該第二のラック保持部により、前記ラック部材を保持する機構において、
前記ラック部材の歯の少なくとも一部が、前記第一のラック保持部と光軸方向に垂直な同一平面上に形成されるとともに、前記トーションバネ部が前記圧縮部から前記駆動手段側への傾斜部（５０８ｄ）を経て、前記ラック部材に係合することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
駆動手段に取り付けられるフランジ部材（５１１）と、該フランジ部材を締結するベース部材（５０３）を有するレンズ駆動装置において、
前記フランジ部材は前記スクリューを貫通するスクリュー穴（５１１ａ）を有し、
前記ラック部材の歯の少なくとも一部が前記スクリュー穴に侵入することを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置を備えるレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ駆動装置及びそれを有するレンズ鏡筒に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラ、デジタルカメラ等の撮影装置に用いられるレンズ鏡筒には、変倍または合焦のためにレンズ保持枠を光軸方向に高精度に移動させるレンズ駆動装置が設けられている。
【０００３】
特許文献１に記載されたレンズ駆動装置においては、レンズ保持枠に形成された回動保持部に保持されるラック部材がモータのスクリューに噛合っており、モータの作動により、スクリューが回転すると、ラック部材を介してレンズ保持枠が光軸方向に駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４３９００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、上述の特許文献１に開示された従来技術では、スクリューに噛み合うラック歯が左右の回動軸の間に形成される構成をとっているため、回動保持部と光軸高さが同一である部分のスクリューを使用することができない。その結果、必要なレンズ移動量よりも長いスクリューを形成する必要が生じるとともに、レンズ鏡筒の沈胴時におけるラック部材の光軸方向の高さが高くなってしまう可能性があるため、レンズ鏡筒の小型化が実現できない可能性がある。
そこで、本発明の目的は、ラック機構を有するレンズ鏡筒において、小型のレンズ鏡筒を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、
レンズを保持し光軸方向に移動するレンズ保持部材と、
光軸方向に伸びたスクリューを備え、該スクリューを回転駆動する駆動手段と、
前記スクリューに係合する複数の歯を有し、前記レンズ保持部材に保持されるラック部材と、
該ラック部材と前記レンズ保持部材の間で保持される圧縮バネ部と、ラック部材にスクリューに噛み合う力を付与するトーションバネ部とを備えた付勢部材とを有し、
前記レンズ保持部材は、前記駆動手段から近い第一のラック保持部と、前記駆動手段から遠い第二のラック保持部を有し、該第一のラック保持部および該第二のラック保持部により、前記ラック部材を保持する機構において、
前記ラック部材の歯の少なくとも一部が、前記第一のラック保持部と光軸方向に垂直な同一平面上に形成されるとともに、前記トーションバネ部が前記圧縮部から前記駆動手段側への傾斜部を経て、前記ラック部材に係合することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ラック機構を有するレンズ鏡筒において、小型のレンズ鏡筒の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】鏡筒ユニットの分解斜視図
【図２】第３レンズ群の分解斜視図
【図３】第４レンズ群の分解斜視図
【図４】第５レンズ群の斜視図
【図５】レンズ鏡筒が沈胴状態の鏡筒断面図
【図６】レンズ鏡筒がＷＩＤＥ状態の鏡筒断面図
【図７】レンズ鏡筒がＴＥＬＥ状態の鏡筒断面図
【図８】各レンズ群の駆動軌跡を示す図
【図９】ラックとスクリューの噛み合いを示す図
【図１０】ラックと付勢バネの組み付け状態を示す図
【図１１】ラックと第５レンズ枠の組み付け状態を示す斜視図
【図１２】第一の実施例におけるラック対向歯と第５レンズ枠の位置を示す図
【図１３】第二の実施例におけるラック対向歯とフランジの位置を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
［実施例］
以下、図１〜図８を参照して、本発明のレンズ鏡筒の構成について説明する。
【００１１】
図１は本実施例に関わる鏡筒ユニットの分解斜視図を示す。図２は本実施例に関わる第３レンズ群３００の分解斜視図を示す。図３は本実施例に関わる第４レンズ群４００の分解斜視図を示す。図４は本実施例に関わる第５レンズ群５００の斜視図を示す。
【００１２】
第１レンズ群１００は、第１レンズ１０１と、第１レンズ１０１を保持する円筒状の第１レンズ枠１０２を有する。
【００１３】
第１レンズ枠１０２の内周面には、径方向内側に突出するカムピン１０２ａを備えており、第１レンズ群１００を回転規制する不図示のキー溝を備えている。
【００１４】
第２レンズ群２００は、第２レンズ２０１、および第２レンズ２０１を保持する円筒状の第２レンズ枠２０２を有する。
【００１５】
第２レンズ枠２０２の外周面には、径方向外側に突出すると共に、外周方向において等角度の間隔で設けられたカムピン２０２ａを備えており、第２レンズ群２００を回転規制する直進キー２０２ｂを備えている。
【００１６】
図２を参照して第３レンズ群３００について説明を行う。第３レンズ群３００は、被写体側の第３レンズａ群３０１ａ、結像面側の第３レンズｂ群３０１ｂ、３群ベース３０３、３群カバー３０４、第３レンズａ群と第３レンズｂ群の間でシャッター羽根と絞り羽根によって光量を調節する絞りシャッター装置３０５を備える。
【００１７】
第３レンズａ群を保持する第３レンズａ群枠３０２ａと第３レンズｂ群を保持する第３レンズｂ群枠３０２ｂは絞りシャッター装置の外側で互いに接着固定され、第３レンズ枠３０２を形成する。また、第３レンズａ群枠３０２ａはＩＳマグネット３１０を保持しており、３群ベース３０３との間にＩＳばね３０６が架けられる。
【００１８】
３群ベース３０３は、ＩＳコイル３０７、ＩＳボール３０８を備え、３群カバー３０４とスナップフィットで締結される。３群カバー３０４には、第３レンズＦＰＣ３０９が固定され、第３レンズＦＰＣ３０９にはＩＳマグネット３１０に対向する位置において、不図示のＩＳセンサーが固定され、ＩＳセンサーは３群カバー３０４の切り欠き部３０４ａに挿入される。
【００１９】
第３レンズａ群枠３０２ａは、ＩＳボール３０８、ＩＳばね３０６の作用により３群ベース３０３に対して光軸と垂直な面内で移動可能に保持され、ＩＳコイル３０７、ＩＳマグネット３１０の作用により発生する駆動力により任意の位置へ移動し、ＩＳセンサーにより位置制御される。
【００２０】
第３レンズＦＰＣ３０９には、ＩＳセンサーの信号線、ＩＳコイルへの電力供給線、絞りシャッター装置への電力供給線などの配線パターンが設けられている。
【００２１】
３群ベース３０３の外周面には、径方向外側に突出すると共に、外周方向において等角度の間隔で設けられたカムピン３０３ａを備えており、第３レンズ群３００を回転規制する直進キー３０３ｂを備えている。また３群ベース３０３の外周面には後述するインナー直進筒６１０を直進規制する直進キー３０３ｃを備えている。
【００２２】
図３を参照して第４レンズ群４００について説明を行う。第４レンズ群４００は、第４レンズ４０１と、第４レンズ４０１を保持する第４レンズ枠４０２、４群ベース４０３、トーションバネ４０４、遥動軸４０５、４群ベースカバー４０６によって構成される。
【００２３】
４群ベース４０３には遥動軸４０５が圧入され、遥動軸４０５により、第４レンズ枠４０２を遥動可能に軸支する。トーションバネ４０４は第４レンズ枠４０２を４群ベース４０３に対して回転方向に付勢する。４群ベースカバー４０６は遥動軸４０５が圧入され、４群ベース４０３に締結される。
【００２４】
４群ベース４０３の外周面には、径方向外側に突出すると共に、外周方向において等角度の間隔で設けられたカムピン４０３ａを備えており、第４レンズ群４００を回転規制する直進キー４０３ｂを備えている。カムピン４０３ａと直進キー４０３ｂは３群ベース３０３のカムピン３０３ａおよび直進キー３０３ｂと同位相に配置される。４群ベース４０３には光軸方向に突出する突出部４０３ｃが設けられている。
【００２５】
第４レンズ枠４０２の当接部４０２ｂはトーションバネ４０４の付勢力によって４群ベースの突出部４０３ｃに当接し、このとき第４レンズ４０１は光軸上に位置する。第４レンズ枠４０２には退避カム４０２ａが設けられ、後述する５群ベース５０３のツノ部５０３ｃによって沈胴時に光軸から退避する。
【００２６】
図４を参照して第５レンズ群５００について説明を行う。第５レンズ群５００は、第５レンズ５０１と、第５レンズ５０１を保持する第５レンズ枠５０２、５群ベース５０３、第５レンズ枠５０２を光軸方向に駆動するＡＦモータ５０４、フォトインタラプタ５０５、第５レンズＦＰＣ５０６、第５レンズ枠５０２により保持されるラック５０７、ラック５０７に組みつけられるラックバネ５０８、５群ベース５０３に保持されるガイドバー５０９ａ、５０９ｂを備える。
【００２７】
第５レンズ枠５０２には、スリーブ部５０２ａが形成されている。スリーブ部５０２ａには両端にガイドバー５０９ａと係合するスリーブ穴５０２ｂ、５０２ｃが形成されている。また、第５レンズ枠５０２には、ガイドバー５０９ｂと係合するＵ溝５０２ｄが形成されている。
【００２８】
５群ベース５０３はガイドバー５０９ａ、５０９ｂを介して、第５レンズ枠５０２を摺動自在に保持する。５群ベース５０３の外周面には、径方向外側に突出すると共に、外周方向において等角度の間隔で設けられたカムピン５０３ａを備えており、第５レンズ群５００を回転規制する直進キー５０３ｂを備えている。また、５群ベース５０３には光軸方向被写体側に向けて突出したツノ部５０３ｃが設けられている。ツノ部５０３ｃは沈胴状態において第４レンズ枠４０２の退避カム４０２ａに当接し、第４レンズ枠を光軸から退避させる。
【００２９】
ＡＦモータ５０４には光軸と略平行するように配置されるスクリュー５１０、及び、フランジ５１１が備えられている。ＡＦモータ５０４はフランジ５１１を介して、５群ベース５０３に固定される。スクリュー５１０には、ラックバネ５０８により付勢されたラック５０７が噛み合う。フランジ５１１にはスクリュー５１０を避けるフランジ穴部５１１ａが形成される。ラック５０７の構成については後述する。ＡＦモータ５０４の作動により、スクリュー５１０が回転すると、ラック５０７と第５レンズ枠５０２が一体的に光軸方向に移動する。
【００３０】
フォトインタラプタ５０５は、５群ベース５０３に対する第５レンズ枠５０２の光軸方向位置を、被検出部５０２ｅによる遮光の有無によって検知する。
【００３１】
第５レンズＦＰＣ５０６はＡＦモータ５０４とフォトインタラプタ５０５への電力供給を行う。
【００３２】
第1レンズ枠１０２の内側には、インナーカムリング６００が配置され、インナーカムリング６００の内側にインナー直進筒６１０が配置されている。インナーカムリング６００とインナー直進筒６１０は互いに回転自在かつ直進方向には一体的に移動する。インナーカムリング６００の外周には1群カム溝６００ａが設けられ、第1レンズ枠のカムピン１０２ａが嵌り、第1レンズ群１００を光軸方向に駆動する。インナーカムリング６００の内周には2群カム溝６００ｂが設けられ、インナー直進筒６１０の内側に配置される第2レンズ枠のカムピン２０２ａが嵌り、第2レンズ群２００を光軸方向に駆動する。インナー直進筒６１０の被写体側先端部にはインナーカムリング６００よりも外周側へ延出するフランジ部を備え、フランジ部には第1レンズ枠１０２の直進案内溝に嵌合し第1レンズ群１００を直進案内する直進キー６１０ａが設けられている。インナー直進筒６１０の筒部には第2レンズ枠の直進キー２０２ｂが嵌合する切り欠き溝６１０ｂが設けられ、第2レンズ群２００を直進案内する。
【００３３】
第1レンズ枠１０２の外側にはカムリングカバー６２０が配置されている。インナーカムリング６００とインナーカムリングカバー６２０は3か所のスナップフィット６２０ａで締結され一体的に移動する。インナーカムリングカバー６２０はインナーカムリング外周の1群カム溝６００ａが外観に露出しないようにカバーする。
【００３４】
インナーカムリング６００の外周面には、径方向外側に突出すると共に、外周方向において等角度の間隔で設けられたカムピン６００ｃを備えている。またインナーカムリング外周面には、カムピン６００ｃとは別の位置に、後述するアウターカムリング７００から回転力を伝達されるキー６００ｄを備えている。
【００３５】
インナー直進筒６１０の内周面には直進溝６１０ｃが設けられ、3群ベース３０３の直進キー３０３ｃによって直進規制される。
【００３６】
インナーカムカバー６２０の外側には、アウター直進筒７１０が配置され、アウター直進筒７１０の外側にはアウターカムリング７００が配置される。アウター直進筒７１０とアウターカムリング７００は互いに回転自在でかつ直進方向は一体的に移動する。
【００３７】
アウター直進筒７１０内周にはカム溝７１０ａが設けられており、インナーカムリング６００のカムピン６００ｃが嵌り、インナーカムリング６００を光軸方向に駆動する。アウター直進筒７１０にはカム溝７１０ａとは別の位置にカム溝７１０ａと同一軌跡の貫通溝７１０ｂが設けられており、インナーカムリング６００の回転伝達キー６００ｄが挿通する。アウター直進筒７１０には３群レンズおよび４群レンズの直進ガイドのための切り欠き溝７１０ｃが設けられており、３群ベース３０３の直進キー３０３ｃ及び４群ベース４０３の直進キー４０３ｂが嵌合して直進ガイドされる。アウター直進筒７１０の結像面側端部にはアウターカムリング７００よりも外周へ延出するフランジ部を備え、フランジ部には外周方向へ突出する直進キー７１０ｄを備える。
【００３８】
アウターカムリング７００の内周には３群カム溝７００ａと４群カム溝７００ｂが設けられる。３群カム溝７００ａには３群ベース３０３のカムピン３０３ａが嵌り、３群レンズを光軸方向に駆動する。４群カム溝７００ｂには４群ベース４０３のカム溝４０３ａが嵌り、４群レンズを光軸方向に駆動する。またアウターカムリング７００の内周には、インナーカムリング６００に回転を伝達する回転伝達溝７００ｃが設けられており、インナーカムリング６００の回転伝達キー６００ｄが嵌合し、アウターカムリング７００の回転をインナーカムリング６００に伝達する。
【００３９】
アウターカムリング７００の外周面には、径方向外側に突出すると共に、外周方向において等角度の間隔で設けられたカムピン７００ｄを備えている。またアウターカムリング外周面には、カムピン７００ｄとは別の位置に、後述するドライブリング８０１から回転力を伝達される回転伝達キー７００ｅを備えている。
【００４０】
アウターカムリング７００の外側には固定筒８００が配置され、固定筒８００の外側にはドライブリング８０１が配置される。ドライブリング８０１の外側にはカバー筒８０２が配置される。固定筒８００とカバー筒８０２は撮像素子９０４を保持するセンサーホルダー９００に締結される。ドライブリング８０１は回転自在かつ直進方向の移動を規制されて保持される。
【００４１】
固定筒８００の内周にはカム溝８００ａが設けられており、アウターカムリング７００のカムピン７００ｄが嵌り、アウターカムリング７００を光軸方向に駆動する。固定筒８００にはカム溝８００ａとは別の位置にカム溝８００ａと同一軌跡の貫通溝８００ｂが設けられており、アウターカムリング７００の回転伝達キー７００ｅが挿通する。固定筒８００にはアウター直進筒７１０の直進ガイドのための切り欠き溝８００ｃが設けられており、アウター直進筒７１０の直進キー７１０ｄが嵌合して直進ガイドされる。アウター直進筒７１０の直進キー７１０ｄと固定筒８００の直進溝８００ｃは複数の個所に設けられており、カム溝８００ａ及び貫通溝８００ｂにより直進溝８００ｃが形成できない領域を互いに補い、沈胴位置から繰出し端まで直進ガイドし続ける。固定筒８００には５群レンズ５０１を直進ガイドする切り欠き溝８００ｄが設けられており、５群ベース５０３の直進キー５０３ｂが嵌合して、５群レンズが直進ガイドされる。
【００４２】
ドライブリング８０１の内周には５群カム溝８０１ａが設けられる。５群カム溝８０１ａには５群ベース５０３のカムピン５０３ａが嵌り５群レンズ５０１を光軸方向に駆動する。またドライブリング８０１の内周には、アウターカムリング７００に回転を伝達する回転伝達溝８０１ｂが設けられており、アウターカムリング７００の回転伝達キー７００ｅが嵌合し、ドライブリング８０１の回転をアウターカムリング７００に伝達する。
【００４３】
ドライブリング８０１の外周にはギア部８０１ｃが設けられており、ギア列９０１を介してズームモータ９０２に接続する。ズームモータ９０２への通電によってドライブリング８０１が回転し、ドライブリング８０１の回転が前述のアウターカムリング７００およびインナーカムリング６００に伝達され、第１レンズ群から第５レンズ群がカム溝の軌跡にしたがって光軸方向に移動する。
【００４４】
センサーホルダー９００は、光学フィルター９０３、撮像素子９０４、ギア列９０１、ズームモータ９０２を備える。
【００４５】
ここで、沈胴状態と撮影状態の間の繰出し繰込み機構、および撮影状態におけるズーム駆動機構について説明する。
【００４６】
図５（ａ）は光軸と第４レンズ４０１の中心を通るレンズ鏡筒の沈胴状態の断面図である。図５（ｂ）は光軸とＡＦモータ５０４の中心を通るレンズ鏡筒の沈胴状態の断面図である。
【００４７】
第１レンズ群から第３レンズ群及び第５レンズ群は光軸上に並んで、各レンズ群の間隔を狭めた状態に位置する。第４レンズ群は光軸から退避し、第３レンズ群に隣接する。
【００４８】
このとき５群ベースのツノ部５０３ｃが第４レンズ枠のカム面４０２ａに当接し、第４レンズ枠は軸４０５を中心に遥動して光軸から退避している。
【００４９】
カメラの電源を投入すると、沈胴状態から繰出して撮影状態に移行する。
【００５０】
まずズームモータ９０２が起動し、ギア列９０１を介してドライブリング８０１が回転する。ドライブリング８０１の回転は前述した各回転伝達キー溝を通じて、アウターカムリング７００、インナーカムリング６００に伝達される。アウターカムリング７００は固定筒８００のカム溝８００ａの軌跡に従って光軸方向に移動する。インナーカムリング６００はアウター直進筒７１０のカム溝７１０ａの軌跡に従ってアウター直進筒７１０及びアウターカムリング７００に対して光軸方向に移動する。第１レンズ群１００及び第２レンズ群２００はインナーカムリング６００に対して各カム溝の軌跡に従って光軸方向に移動する。第３レンズ群３００及び第４レンズ群４００はアウターカムリング７００に対して各カム溝の軌跡に従って光軸方向に移動する。第５レンズ群５００の５群ベース５０３はドライブリング８０１に対してカム溝８０１ａの軌跡に従って光軸方向に移動する。
【００５１】
沈胴状態から撮影状態への移行に際して、第３レンズ群の方が第４レンズ群よりも多く繰出すようにカム溝が設定される。まず、第３レンズ群の第３レンズ枠３０２の最後部が第４レンズ群の第４レンズ枠４０２最前部よりも繰出して、第４レンズが光軸上に並ぶためのスペースが確保される。次に第４レンズ群と５群ベース５０３が次第に離間する。すると５群ベースのツノ部５０３ｃが第４レンズ枠のカム面４０２ａから次第に遠ざかる。第４レンズ枠４０２はトーションバネ４０４によって光軸方向に向けて回転付勢されているため、ツノ部５０３ｃの形状に従って光軸に向けて遥動する。４群レンズ枠の当接部４０２ｂが４群ベースの突出部４０３ｃに当接すると、第４レンズ群が光軸上に並び、それ以上の遥動が規制される。第４レンズ群と５群ベースはさらに離間し、５群ベースのツノ部５０３ｃは第４レンズ枠のカム面４０２ａから離間する。
【００５２】
第４レンズ群が光軸上に並んでから、レンズ鏡筒はＷＩＤＥのポジションに到達し、ズームモータ９０２が停止する。図６はレンズ鏡筒のＷＩＤＥ状態を示す。ズームポジションがＷＩＤＥに到達するのと前後して、ＡＦモータ５０４が駆動し、第５レンズ枠５０２を５群ベース５０３に対して所定の位置まで光軸方向に繰出す。ＡＦモータ５０４による第５レンズ枠５０２の移動は、ズームモータ９０２による５群ベース５０３の移動とは独立して行われる。
【００５３】
ＷＩＤＥからＴＥＬＥに向けてズーミングする際には、ズームモータ９０２をさらに駆動する。ドライブリング８０１、アウターカムリング７００、インナーカムリング６００が回転して、各カム溝の軌跡に従って第１レンズ群から第５レンズ群が移動する。本実施例では図８に示す軌跡で各レンズ群が移動する。第１レンズ群１００は一旦繰り込んだ後繰出し方向に移動する。第２レンズ群２００は次第に繰込む。第３レンズ群３００と第４レンズ群４００は次第に繰出す。５群ベース５０３は一旦繰出したのち繰込み方向に移動する。第５レンズ枠５０２はズーム駆動と独立してＡＦモータ５０４によって駆動する。
【００５４】
図７はレンズ鏡筒のＴＥＬＥ状態を示す。
【００５５】
ＴＥＬＥからＷＩＤＥに向けてズーミングする際には、ズームモータ９０２を逆方向に駆動する。前述と同じく各カム溝の軌跡に従って各レンズ群が光軸方向に移動する。
【００５６】
ＷＩＤＥから沈胴状態への移行について説明する。
【００５７】
ＡＦモータ５０４によって、第５レンズ枠５０２が５群ベース５０３に対して繰込み方向に移動する。
【００５８】
第５レンズ枠５０２の繰込みと前後してズームモータ９０２が繰込み方向に駆動する。
【００５９】
第１レンズ群１００と第２レンズ群２００はそれぞれカム軌跡に従って繰込み方向に移動する。第３レンズ群３００と第４レンズ群４００はレンズ間隔を保ったまま、繰込み方向に移動する。一方、第４レンズ群４００と５群ベース５０３は次第に近接する。５群ベース５０３のツノ部５０３ｃが第４レンズ枠４０２のカム面４０２ａに当接すると、カムの作用によって、第４レンズ枠４０２はトーションバネ４０４の付勢力に抗して４群ベースに対して遥動し光軸からの退避を始める。５群ベース５０３と第４レンズ群４００がさらに近づくと、カム面４０２ａの形状に従って第４レンズ枠４０２はさらに光軸から退避する。第３レンズ枠３００に隣接できるだけの量を退避すると、５群ベース５０３と第４レンズ群４００は光軸方向の距離を保って繰込む。第４レンズ枠４０２の光軸からの退避が完了した後、第３レンズ群３００と第４レンズ群４００の光軸方向距離が近づき、第３レンズ枠３０２と第４レンズ枠４０２は光軸方向において重なり始める。レンズ鏡筒が沈胴状態に至ると、第３レンズ枠３０２と第４レンズ枠４０２は隣接し、各レンズ群は図５に示す位置関係となる。
【００６０】
以下、本発明のラック機構に関して、図９〜図１３を参照して詳細に説明する。
【００６１】
図９はラック５０７とスクリュー５１０の噛み合いを示す図である。なお、図９では単純の為、フランジ５１１は図示していない。図１０はラック５０７と付勢バネ５０８の組み付け状態を示す図である。図１１はラック５０７と第５レンズ枠５０２の組み付け状態を示す斜視図である。図１２はラック対向歯５０７ｃと第５レンズ枠５０２の位置を示す図である。
【００６２】
図９に示すように、ラック５０７は、スクリュー５１０と噛合する複数のラック本歯５０７ａと、それに対向する押え歯５０７ｂ及び対向歯５０７ｃとを備えている。押え歯５０７ｂは、スクリュー５１０の谷の角度より大きい頂角を持つ歯形状の凸部を有している。さらに、ラックは略同軸上に配置された取付軸５０７ｄ、軸部５０７ｅ、取付軸５０７ｆを有する。取付軸５０７ｄは組み付けのために二方取りで形成されている。
【００６３】
ラックバネ５０８は圧縮ばね部５０８ａとトーションバネ部５０８ｂ、５０８ｃを備える。ラックバネ５０８のラック５０７への組付けについて、図１０を参照して説明する。ラックバネ５０８の圧縮ばね部５０８ａは軸部５０７ｅに組みつけられる。また、トーションばね部の一端５０８ｂは押え歯５０７ｂに、圧縮ばね部５０８ａから傾斜部５０８ｄを経て形成されるトーションばね部の他端５０８ｃは、ラック５０７の係合部５０７ｄに組み付けられる。
【００６４】
次に、ラックバネ５０８が組みつけられたラック５０７の第５レンズ枠５０２への組み付けについて、図１１を参照して説明する。図１１（ａ），（ｂ）は組み付け前の状態である。図１１（ａ），（ｂ）の状態から、圧縮ばね部５０８ａを圧縮させながら、取付軸５０７ｆを第５レンズ枠５０２の丸穴部５０２ｇに挿入し、取付軸５０７ｄを第５レンズ枠５０２の鍵穴部５０２ｆに合わせてＡ方向に挿入する。この状態が図１１（ｃ），（ｄ）である。さらに、ラック５０７を取付軸５０７ｄ、取付軸５０７ｆを中心にして、Ｂ方向に略９０度回動させる。以上により、図１１（ｅ），（ｆ）に示すように、ラック５０７およびラックバネ５０８の第５レンズ枠５０２への組付けが完了する。最後にラック５０７をスクリュー５１０へ噛みこませることで、ラック５０７のスクリュー５１０への取り付けが完了する。
【００６５】
押え歯５０７ｂは、ラックバネ５０８に形成されたトーションばね部の一端５０８ｂにより、スクリュー５１０に噛合う方向に加圧され、トーションばね部の他端５０８ｃは、ラック５０７の係合部５０７ｄに係合されている。これにより、押え歯５０７ｂとラック本歯５０７ａでスクリュー５１０を挟み込み、ラック本歯５０７ａ、押え歯５０７ｂが常時スクリュー５１０と噛合う状態になっている。
【００６６】
なお、対向歯５０７ｃは、スクリュー５１０の外径の外側に配置され、スクリュー５１０には噛合っていない。スクリュー５１０と噛合しているラック本歯５０７ａが、衝撃等で歯飛びを起こしそうになった際に、対向歯５０７ｃがスクリュー５１０のねじ山の斜面に当たることでラック５０７の歯とびを防止する。
【００６７】
また、ラックバネ５０８の圧縮ばね部５０８ａは、ラック５０７を第５レンズ枠５０２に対して、光軸方向に付勢することにより、駆動の際に問題となるガタ付きを防止する。
【００６８】
図１２に示すように、本実施例ではラック５０７の対向歯５０７ｃを第５レンズ枠の丸穴部５０２ｇと同じ光軸高さに配置している。このように配置することにより、スクリュー５１０の根元からラック５０７を使用することができるため、スクリュー５１０の無駄な領域の発生がなくなり、スクリュー５１０の光軸方向長さを短くすることが可能となる。
【００６９】
さらに、図１０に示すように、本実施例のラックバネ５０８は圧縮ばね部５０８ａから光軸方向像側への傾斜部５０８ｄを経由して、トーションばね部の端５０８ｃをラック５０７の係合部５０７ｇに組み付けている。このように構成することで、係合部５０７ｇの被写体側端部をラック本歯５０７ａの被写体側端部と同一の光軸高さに形成することができるため、係合部を設けるためにラック５０７の高さを増やす必要がなく、沈胴長の増加を防ぐことができる。
【００７０】
また、上記のように、トーションばね部の端５０８ｃを圧縮ばね部５０８ａから光軸方向像側に傾斜させているため、トーションばね部の加工上、トーションばね部の端５０８ｂは圧縮ばね部５０８ａよりも像側に形成されることが望ましい。そのため、押え歯５０７ｂも圧縮ばね部５０８ａよりも像側に形成されることが望ましい。
【００７１】
図１３を参照して第二の実施例について説明する。図１３は第二の実施例におけるラック対向歯とフランジの位置を示す図である。図１３に示しているように、第二の実施例では、レンズ鏡筒の沈胴時において、対向歯５０７ｃがＡＦモータ５０４のフランジ穴部５１１ａに侵入する構成を取っている。このように構成することで、レンズ鏡筒の沈同時におけるラックの高さと、スクリューの長さを更に抑えることができ、更なる小型化を実現することができる。
【００７２】
本実施例ではラック機構を使用してフォーカスレンズの動作を行う場合について説明したが、必ずしもその限りではない。例えば、ラック機構を使用してズーム動作を行う構成においても、適用することが可能である。
【００７３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００７４】
５０１・・・・第５レンズ
５０２・・・・第５レンズ枠
５０２ｆ・・・鍵穴部
５０２ｇ・・・丸穴部
５０３・・・・５群ベース
５０７・・・・ラック
５０７ａ・・・ラック本歯
５０７ｂ・・・押え歯
５０７ｃ・・・対向歯
５０８・・・・ラックバネ
５０８ａ・・・圧縮ばね部
５０８ｂ・・・トーションばね部の端
５０８ｃ・・・トーションばね部の端
５０８ｄ・・・トーションばね部の傾斜部
５１１・・・・フランジ
５１１ａ・・・フランジ穴部
【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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