(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの光学素子と保持部材とラック部材と送りねじとを備え、
前記保持部材は前記光学素子を保持し、
前記ラック部材は少なくとも１ヵ所のラックを有し、さらに前記ラック部材は前記保持部材に取り付けられ、
前記ラック部材は前記ラックの歯筋と略平行である方向に前記送りねじへ挿入され、
前記送りねじは、前記ラックに噛み合って回転することで前記保持部材を駆動し、
前記ラックはラック挿入方向の反対側の端面から前記ラック挿入方向の端面に行くに従い途中まで歯幅を一定に保ち、当該途中から歯幅が狭くなっていることを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記ラック部材と前記保持部材との間にはバネを有し、
当該バネは、前記ラック部材のラックを前記送りねじに押し付ける方向に付勢する、請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記ラック部材は、前記ラックと対向する位置にストッパーを備える、請求項１に記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、カメラ等に用いられる光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ等に用いられる光学機器は、光学素子を保持したレンズ枠を鏡筒内に備える。このレンズ枠をズームモータで駆動することで、焦点距離を変えることができる。このレンズ枠とズームモータとは、レンズ枠に設けられたラックに、ズームモータに設けられた送りねじを挿入することにより、係合している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３９５１６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、ラックに送りねじを挿入する際、ラックの歯と送りねじのネジ山とが噛み合わず、ラックに送りねじが乗り上げることがあった。その場合、レンズ枠をズームモータにより駆動できないため、再度組み直しの工程が発生しなければならなかった。
【０００５】
そこで、ここに開示された技術は、上記の問題を解決すべく、組み立て精度を向上させた光学機器を提供することを目的とする。
【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、ここに開示された技術にかかる光学機器は、少なくとも１つの光学素子と保持部材とラック部材と送りねじとを備える。保持部材は、光学素子を保持する。ラック部材は、少なくとも１ヵ所のラックを有する。さらにラック部材は、保持部材に取り付けられている。ラック部材は、ラックの歯筋（延伸方向）と略平行である方向に送りねじへ挿入されている。送りねじは、ラックに噛み合って回転することで保持部材を駆動する。ラックは、ラックの挿入方向の端面に行くに従い歯幅が狭くなっている。
【発明の効果】
【０００７】
上記の構成によれば、組み立て精度を向上させた光学機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１にかかるレンズ鏡筒の分解斜視図
【図２】実施の形態１にかかる２群レンズ枠の斜視図
【図３】実施の形態１にかかるラック部材の斜視図
【図４】実施の形態１にかかる噛合部の上面図
【図５】実施の形態１にかかるズームモータの斜視図
【図６】実施の形態１にかかるラックと送りねじとの係合関係を示す図
【図７】比較例にかかるラック部材の噛合部の上面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施の形態１）
実施の形態１は、光学機器の一例であるレンズ鏡筒１００について説明する。
【００１０】
１．レンズ鏡筒１００の構成
図１は、実施の形態１にかかるレンズ鏡筒１００の分解斜視図である。ここで、説明の便宜上、被写体側と前側、撮像素子側を後側とする。
レンズ鏡筒１００は、１群レンズ枠１０と、２群レンズ枠２０と、ラック部材３０と、本体枠４０と、ズームモータ５０とを備える。レンズ鏡筒１００の光軸Ｘは、レンズ鏡筒１００内に設けられた複数のレンズ（光学素子の一例）で構成される光学系によって設定される。そして、レンズ鏡筒１００内の光学系を通った光は、撮像素子上で結像される。
１群レンズ枠１０は、少なくとも１つのレンズを備える。１群レンズ枠１０は、レンズ鏡筒１００に設けられるレンズのうち、最も被写体側に配置されるレンズを備える。１群レンズ枠１０は、本体枠４０の被写体側の端面に固定される。
２群レンズ枠２０は、少なくとも１つのレンズ２１（図２参照）を備える。２群レンズ枠２０は、１群レンズ枠１０より撮像素子側に配置される。２群レンズ枠２０は、本体枠４０内の２本のガイドポール（図示せず）で保持されている。２群レンズ枠２０は、ラック部材３０を有する。
ラック部材３０は、２群レンズ枠２０に支持されている。ラック部材３０は、ズームモータ５０と係合されている。ラック部材３０は、ズームモータ５０により光軸Ｘ方向に駆動される。そのため、２群レンズ枠２０には、ズームモータ５０の駆動力が伝わり、２群レンズ枠２０は、光軸Ｘ方向に駆動される。これにより、レンズ鏡筒１００の焦点距離が変更される。
本体枠４０は、前側の端面と後側の端面に開口を有する直方形状である。前側の端面には、１群レンズ枠１０がビスにより固定されている。後側の端面には、撮像素子を備えた板金が取り付けられている。本体枠４０は、内部に、複数のレンズを有する。また、本体枠４０は、内部に、絞り機構と、像ぶれ補正機構とを備える。これらにより、撮像素子上に光が結像される。
【００１１】
２．２群レンズ枠とラック部材の構成
図２は、実施の形態１にかかる２群レンズ枠２０の斜視図である。２群レンズ枠２０は、少なくとも１つのレンズ２１を保持する平面部２２と、ガイドポールと係合される軸受け部２３と、を備える。平面部２２は、光軸Ｘと略垂直な面である。軸受け部２３は、平面部２２の外周側に光軸Ｘと略平行に形成されている。軸受け部２３は、光軸Ｘ方向に貫通した孔部を有し、孔部には、ガイドポールが挿入されている。また、軸受け部２３には、保持部２４が形成されている。保持部２４は、光軸Ｘ方向に配置された２箇所でラック部材３０を保持する。２箇所の間には、バネ２５が設けられる。バネ２５は、ラック部材３０を光軸Ｘ方向に保持部２４に付勢する。また、バネ２５は、ラック部材３０を光軸Ｘと垂直方向に送りねじ５２（図５参照）に付勢する。
【００１２】
３．ラック部材の構成
図３は、実施の形態１にかかるラック部材３０の斜視図である。ラック部材３０は、係合部３１と噛合部３２とストッパー３５とで構成される。
係合部３１は、光軸Ｘ方向を中心軸とする２つの円柱形状の突起である。係合部３１は、前側および後側に突出している。係合部３１は、保持部２４に形成された２つの穴部に挿入されることにより、保持部２４と係合している。そして、２つの係合部３１の間にはバネ２５が設けられる（図２参照）。噛合部３２は、光軸Ｘと平行な平面形状である。噛合部３２の少なくとも１箇所には、後述する送りねじ５２（図５参照）と噛み合う複数のラック３３が形成されている。実施の形態１にかかるラック３３は、噛合部３２に形成されている。ラック３３は、噛合部３２から突出した複数の歯３４で構成されている。ラック３３の複数の歯３４は、それぞれ平行に形成されている。ストッパー３５は、ラック３３と対向する位置に設けられている。ストッパー３５は、ラック３３との間に送りねじ５２（図５参照）が位置するように設けられる。これにより、ストッパー３５はラック３３と送りねじ５２の位相ズレを抑制することが出来る。
【００１３】
図４は、実施の形態１にかかる噛合部３２の上面図である。ラック３３の歯３４は、ラック３３の延伸方向の端面に行くに従い歯幅Ｗが狭くなる形状を有する。歯幅Ｗは、後述する送りねじ５２（図５参照）のネジ山と噛み合う幅で形成される。ラック３３の歯３４における延伸方向の端面は、噛合部３２の面内におけるラック３３の延伸方向に対して略４５度の角度でカットされている。また、ラック３３の歯３４における延伸方向の端面は、高さ方向に対して略４５度の角度でカットされている。
【００１４】
４．ズームモータの構成
図５は、実施の形態１にかかるズームモータ５０の斜視図である。ズームモータ５０は、本体部５１と送りねじ５２と取付部５３とで構成される。本体部５１は、送りねじ５２を回転駆動するモータである。送りねじ５２は、光軸Ｘと略平行に延伸する軸に、ラック３３と噛み合うネジ山を有する。送りねじ５２のネジ山とラック３３の歯３４が噛み合うことにより、送りねじ５２とラック３３とが係合される。本体部５１の駆動軸と送りねじ５２の回転軸とは一致する。送りねじ５２の一端は、本体部５１と直結している。取付部５３は、一端が本体部５１に固定され、他端で送りねじ５２の他端を保持している。取付部５３は、本体枠４０の側面にビスにより取り付けられる。
【００１５】
５．ラック３３と送りねじ５２の係合関係
図６は、実施の形態１にかかるラック３３と送りねじ５２との係合関係を示す図である。ズームモータ５０は、送りねじ５２の回転軸が光軸Ｘと平行となるように、本体枠４０の側面に取り付けられる（図１参照）。本体枠４０の側面には、ズームモータ５０の送りねじ５２が進入できる開口が形成されている。ズームモータ５０は、送りねじ５２がラック３３と噛み合うように、本体枠４０内部のラック部材３０と係合される。ズームモータ５０は、本体部５１が撮像素子側、送りねじ５２が被写体側となるように本体枠４０に取付けられる。
次に、ラック部材３０とズームモータ５０との組立について、詳述する。ラック部材３０は、送りねじ５２に対して、ラック３３の延伸方向と略並行である方向に組みつけられる。実施の形態１では、送りねじ５２が、ラック部材３０に対して、ラック３３の延伸方向に挿入される。送りねじ５２の挿入方向は、図６において方向Ｙで示される。このとき、送りねじ５２は、噛合部３２とストッパー３５との間に挿入される。
ラック部材３０を係合した２群レンズ枠２０を本体枠４０内部に保持した後に、ズームモータ５０を本体枠４０側面に取付けることでラック部材３０と送りねじ５２が係合する。
ここで、比較例にかかるラック部材６０と送りねじ５２との係合関係について説明する。図７は、比較例にかかるラック部材６０の噛合部６２の上面図である。図７に示すように、従来のラック部材６０は、ラック６３の延伸方向に対してラック６３の歯幅Ｗが一定である。つまり、ラック６３は、ラック部材６０の挿入方向Ｙの端面に行くに従い歯幅Ｗが狭くなっていない。このため、ラック部材６０とズームモータ５０とを組み付ける場合、ラック６３と送りねじ５２とが噛み合わない位置で組みつけられると、ラック６３の歯６４が送りねじ５２のネジ山に乗り上げる組立不良が発生することがある。
一方、実施の形態１におけるラック３３は、ラック部材３０の挿入方向Ｙの端面に行くに従い歯幅Ｗが狭くなっている。そのため、ラック部材３０と送りねじ５２の係合時には、ラック３３は送りねじ５２のネジ山に倣う。つまり、ラック部材３０を係合した２群レンズ枠２０が光軸Ｘ方向に移動することにより、ラック３３と送りねじ５２との噛み合いの位置が調整される。これにより、レンズ鏡筒１００は、組付け時にラック３３の歯３４が送りねじ５２のネジ山に乗り上げることを抑制できる。
したがって、レンズ鏡筒１００は、組み立て精度を向上させた光学機器を提供することができる。
そして、本体部５１が駆動されることで、送りねじ５２は回転する。送りねじ５２が回転されることにより、本体部５１の駆動力がラック３３に伝わる。これにより、ズームモータ５０は、ラック部材３０を介して２群レンズ枠２０を光軸Ｘ方向に駆動させる。このようにして、レンズ鏡筒１００の焦点距離が変更される。
５．まとめ
実施の形態１のレンズ鏡筒１００（光学機器の一例）は、少なくとも１つのレンズ２１と２群レンズ枠２０（保持部材の一例）とラック部材３０と送りねじ５２とを備える。２群レンズ枠２０は、レンズ２１を保持する。ラック部材３０は、少なくとも１ヵ所のラック３３を有する。さらにラック部材３０は、２群レンズ枠２０に取り付けられている。ラック部材３０は、ラック３３の歯筋（延伸方向）と略平行である方向Ｙに送りねじ５２へ挿入されている。送りねじ５２は、ラック３３に噛み合って回転することで２群レンズ枠２０を駆動する。ラック３３は、ラック３３の挿入方向Ｙの端面に行くに従い歯幅Ｗが狭くなっている。
この構成によれば、レンズ鏡筒１００は、組み立て精度を向上させた光学機器を提供することができる。
【００１６】
（他の実施の形態）
ここに開示された技術にかかる実施の形態として、実施の形態１を例示した。しかし、ここに開示された技術はこれには限らない。そこで、ここに開示された技術の他の実施の形態を以下まとめて説明する。なお、ここに開示された技術は、これらには限定されず、適宜修正された実施の形態に対しても適用可能である。
実施の形態１において、ラック３３は、ラック部材３０の１箇所に形成されているが、これに限られない。ラック３３は、ラック部材３０の少なくとも１箇所に形成されていればよい。ラック３３は、例えば、噛合部３２に対向する位置に設けられたストッパー３５に形成されていてもよい。
実施の形態１において、ラック３３は、突出した複数の歯３４で構成されているが、これに限られない。ラック３３の歯３４は、少なくとも１つあればよい。ただし、ラック３３の歯３４は、複数形成されることが好ましい。また、実施の形態１におけるラック３３の歯３４における延伸方向の端面は、噛合部３２の面内におけるラック３３の延伸方向に対して略４５度の角度でカットされているが、これに限られない。ただし、ラック３３の歯３４における延伸方向の端面は、噛合部３２の面内におけるラック３３の延伸方向に対して６０度以下でカットされることが好ましい。また、ラック３３の歯３４における延伸方向の端面は、高さ方向に対して略４５度の角度でカットされているが、これに限られない。ただし、ラック３３の歯３４における延伸方向の端面は、高さ方向に対して６０度以下でカットされることが好ましい。
実施の形態１において、ラック部材３０にはストッパー３５が設けられているが、ストッパー３５は、形成されなくてもよい。ただし、ストッパー３５が設けられることにより、ラック３３と送りねじ５２の位相ズレを抑制することが出来るため、ストッパー３５が形成されることが好ましい。
実施の形態１において、ラック部材３０と送りねじ５２とは、送りねじ５２がラック部材３０に対してラック３３の延伸方向に挿入されることにより組み付けされるが、これに限られない。ラック部材３０は、ラック３３の歯筋（延伸方向）と略並行である方向に送りねじ５２へ挿入されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
ここに開示された技術は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラ付き端末等に適用できる。
【符号の説明】
【００１８】
１０    １群レンズ枠
２０    ２群レンズ枠（保持部材の一例）
２１    レンズ（光学素子の一例）
２２    平面部
２３    軸受け部
２４    保持部
２５    バネ  
３０    ラック部材
３１    係合部
３２    噛合部
３３    ラック
３４    歯
３５    ストッパー
４０    本体枠
５０    ズームモータ
５１    本体部
５２    送りねじ
５３    取付部
６０    ラック部材
６２    噛合部
６３    ラック
６４    歯
１００    レンズ鏡筒（光学機器の一例）
【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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