(57)【要約】【課題】送りねじとラックとの間のこじりの発生や駆動抵抗の増加を容易に抑えることができる光学機器を提供する。  【解決手段】光学機器は、光学素子４を保持する保持部材３と、該保持部材に取り付けられたラックと、該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送りねじ８ａとを有する。ラックは、それぞれ送りねじに噛み合う歯部５ｃ，６ａを有する第１の部材５及び該第１の部材とは別部材である第２の部材６により構成されている。第１及び第２の部材の歯部は、送りねじを挟んで互いに反対側に配置され、かつ送りねじの軸方向に直交する方向に対して互いに反対方向に傾いている。【選択図】図１
2008039942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子を保持する保持部材と、
該保持部材に取り付けられたラックと、
該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する送りねじとを有し、
前記ラックは、それぞれ前記送りねじに噛み合う歯部を有する第１の部材及び該第１の部材とは別部材である第２の部材により構成されており、
前記第１及び第２の部材の前記歯部は、前記送りねじを挟んで互いに反対側に配置され、かつ前記送りねじの軸方向に直交する方向に対して互いに反対方向に傾いていることを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記第１及び第２の部材の歯部はそれぞれ、前記軸方向に直交する方向に対して前記送りねじのリード角と等しい傾き角度を有す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】
前記送りねじは、前記歯部が噛み合うねじ部と、該ねじ部の外周に設けられた突起部とを有し、以下の条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
θ３≦θ２＜θ１
但し、θ１は前記ねじ部の頂角、θ２は前記突起部の頂角、θ３は前記歯部の頂角であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記第１及び第２の部材は、前記軸方向に相対的に移動可能に組み付けら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つに記載の光学機器。
【請求項５】
前記第１及び第２の部材はそれぞれ、前記保持部材に対して前記軸方向に移動可能に取り付けられる取り付け部を有し、
前記第１の部材と前記第２の部材との間に、前記各取り付け部を前記軸方向における互いに反対側に付勢して前記保持部材に押圧させる付勢部材を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ等の光学素子を駆動する駆動機構を備えた光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ及び交換レンズ等の光学機器には、レンズを保持した可動保持部材を変倍や焦点調節のために光軸方向に移動させるレンズ駆動機構が設けられている。このようなレンズ駆動機構には、モータにより回転駆動される送りねじに、可動保持部材に取り付けられたラックを噛み合わせることで、送りねじの回転力を可動保持部材（レンズ）の光軸方向駆動力に変換するものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１にて開示されたレンズ駆動機構では、ラックに、送りねじの頂角に等しい頂角を有するラック歯が、送りねじの軸方向に対して直交する方向に延びるように形成されている。また、ラックには、ラック歯との間に送りねじを挟み込む押さえ部が一体形成されている。該押さえ部には、送りねじのねじ山角度よりも頂角が大きい凸部が形成されている。これにより、押さえ部がその全面で送りねじの外周に当接することによる摺動音の発生を防止している。該凸部も、送りねじの軸方向に対して直交する方向に延びるように形成されている。
【特許文献１】特開平８−２４８２８４号公報（段落００１２〜００１８、図１〜４）
【発明の開示】
【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にて開示されたレンズ駆動機構では、ラック歯や凸部が送りねじの軸方向に対して直交する方向に延びるため、レンズ駆動時にラックと送りねじとの間にこじれが発生したり、駆動抵抗が増加したりする。
【０００５】
こじれの発生や駆動抵抗の増加を回避するために、ラック歯と凸部を送りねじのリード角に合わせて傾けることが考えられる。この場合、ラック歯と凸部は送りねじを挟んで互いに反対側に配置されているため、これらの傾き方向は互いに反対となる。しかし、特許文献１にて開示されたラックは一体成形部品であるため、このように互いに反対向きに傾けたラック歯と凸部をラックに形成することは、該ラックを製造するために用いられる金型の製作がきわめて困難である。
【０００６】
本発明は、送りねじとラックとの間のこじりの発生や駆動抵抗の増加を容易に抑えることができるようにした光学機器を提供することを目的の１つとしている。
【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、光学素子を保持する保持部材と、該保持部材に取り付けられたラックと、該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送りねじとを有する。ラックは、それぞれ送りねじに噛み合う歯部を有する第１の部材及び該第１の部材とは別部材である第２の部材により構成されている。そして、第１及び第２の部材の歯部は、送りねじを挟んで互いに反対側に配置され、かつ送りねじの軸方向に直交する方向に対して互いに反対方向に傾いていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ラックを第１の部材とこれとは別部材である第２の部材とにより構成することで、送りねじを挟んで位置し、かつ互いに反対方向に傾いた歯部を有するラックを容易に製作することができる。したがって、保持部材（光学素子）の駆動時にラックと送りねじとの間でのこじれの発生や駆動抵抗の増加を抑制することができる。
【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である光学機器に用いられるレンズ駆動機構の構成を示す。また、図２及び図３には、該レンズ駆動機構の一部を拡大して示す。
【００１１】
これらの図において、１は光軸方向に延びる第１のガイドバーである。この第１のガイドバー１には、後述する移動環３に形成されたＵ溝部３ｂが光軸方向に移動可能に係合している。２は光軸方向に延びる第２のガイドバーである。この第２のガイドバー２には、移動環３に形成されたスリーブ部３ａが光軸方向に移動可能に係合している。
【００１２】
保持部材としての移動環３は、レンズ４を保持する。該移動環３は、スリーブ部３ａが第２のガイドバー２に係合することで光軸方向にガイドされ、Ｕ溝部３ｂが第１のガイドバー１に係合することで、第２のガイドバー２を中心とした回転が阻止されている。
【００１３】
移動環３には、互いに光軸方向に離れた２つのフランジ部３ｅ，３ｆが一体成形されている。フランジ部３ｅ，３ｆには、第１の部材としての第１のラック部材５における光軸方向両端に形成された軸部５ａ，５ｂ（図２参照）が挿入される穴部３ｃ，３ｄが形成されている。３ｇはフランジ部３ｆの端面に対して傾いた傾斜面である。
【００１４】
図２において、５ｃは第１のラック部材５に複数形成されたラック歯（歯部）である。該ラック歯５ｃは、後述する送りねじ８ａの軸Ａの方向（つまりは光軸方向）に直交する方向に対して角度θだけ傾いている。この角度θは、送りねじ８ａのリード角に等しい。但し、ここにいう「等しい」は、完全に等しい場合だけでなく、等しいとみなせる範囲（例えば、許容誤差範囲）で異なる場合も含む意味である。
【００１５】
６は第２のラック部材であり、図３に示すように、送りねじ８ａの軸Ａ方向に直交する方向に対して角度θだけ傾いたラック歯（歯部）６ａを２本有する。この角度θも、第１のラック歯５ｃと同様に、送りねじ８ａのリード角に等しい。
【００１６】
第２のラック部材６は、図２に示すように、そのラック歯６ａが第１のラック部材５のラック歯５ｃに対向するように（以下、この状態をラック組み立て状態という）、第１のラック部材５に取り付けられる。具体的には、第１のラック部材５の軸部５ａ，５ｂの間には、該軸部５ａ，５ｂと同軸に保持軸部５ｇが形成されており、第２のラック部材６の連結部６ｂは、この保持軸部５ｇ上に該保持軸部５ｇ回りで回動可能となるように取り付けられる。これら第１及び第２のラック部材５，６により１つのラックが形成される。
【００１７】
なお、第２のラック部材６（連結部６ｂ）は、保持軸部５ｇ上で軸Ａ方向において移動可能である。但し、保持軸部５ｇの軸方向Ａでの両側には、第２のラック部材６（連結部６ｂ）に当接して第２のラック部材６のそれ以上の軸Ａ方向での移動を阻止するフランジ部５ｄ，５ｅが形成されている。つまり、第２のラック部材６は、第１のラック部材５に対して、フランジ部５ｄ，５ｅの間の範囲Ｂでのみ軸Ａ方向にて相対的に移動可能である。
【００１８】
ラック組み立て状態において、第１のラック部材５に形成されたラック歯５ｃと第２のラック部材６に形成されたラック歯６ａは、軸Ａ方向に直交する方向に対して互いに反対方向に角度θだけ傾いている。すなわち、図２に示すように、時計回り方向を＋とすると、軸Ａ方向に直交する方向に対して、ラック歯５ｃは＋θ、ラック歯６ａは−θ傾いている。
【００１９】
第１のラック部材５の軸部５ｂの外周には、付勢部材（弾性部材）であるねじりコイルばね７のコイル部が配置されている。該コイル部の軸Ａ方向での一端は、第１のラック部材５のフランジ部５ｅに当接している。なお、ねじりコイルばね７に代えて、板ばね等、他の弾性部材を用いてもよい。
【００２０】
また、ねじりコイルばね７の第１の腕部７ａは、第１のラック部材５に形成された係止部５ｆに係止されている。さらに、ねじりコイルばね７の第２の腕部７ｂは、第２のラック部材６に係止されている。これにより、第２のラック部材６は、そのラック歯６ａが第１のラック部材５のラック歯５ｃに近づく方向に保持軸部５ｇ回りで付勢される。
【００２１】
そして、第１及び第２のラック部材５，６のラック歯５ｃ，６ａの間には、送りねじ８ａが配置される。両ラック歯５ｃ，６ａは、前述したねじりコイルばね７の腕部７ａ，７ｂからからの付勢力によって、送りねじ８ａをその径方向両側から挟み込む。
【００２２】
第１及び第２のラック部材５，６のラック歯５ｃ，６ａは、送りねじ８ａを挟んで互いに反対側に配置され、かつ送りねじ８ａの軸方向に直交する方向に対して互いに反対方向に傾いている
但し、第２のラック部材６は、ラック歯６ａを有するものの、第１のラック部材５のように直接、移動環３に光軸方向駆動力を伝達する役割を有さない。第２のラック部材６は、ねじりコイルばね７の付勢力を利用して、第１のラック部材５のラック歯５ｃが確実に送りねじ８ａに噛み合うように、第１のラック部材５との間で送りねじ８ａを挟み付ける役割を有する部材である。
【００２３】
図１において、９はモータであり、８はその出力軸である。出力軸８には、送りねじ８ａが形成されている。モータ９としては、ステッピングモータ、ＤＣモータ、振動型モータ等、各種モータを用いることができる。
【００２４】
第１のラック部材５は、上述した軸部５ａ，５ｂが移動環３のフランジ部３ｅ，３ｆに形成された穴部３ｃ，３ｄに挿入されることで、移動環３に対して該軸部５ａ，５ｂ回りで回動可能に取り付けられる。フランジ部３ｆには、穴部３ｄにつながるスリットが形成されており、このスリットを通して軸部６ａが穴部３ｄに挿入される。
【００２５】
このとき、ねじりコイルばね７のコイル部は、第１のラック部材５（フランジ部５ｅ）と移動環３のフランジ部３ｆとの間で圧縮される。このため、第１のラック部材５は、コイル部に発生したばね力によって移動環３に対して軸Ａ方向の軸部５ａ側に付勢される。軸部５ａの基端側の部分には、図２に示すように円錐台部５ｈが形成されている。該円錐台部５ｈが移動環３のフランジ部３ｅにおける穴部３ｃの周囲に当接することで、穴部３ｃに対する軸部５ａの軸ずれを回避しつつ、第１のラック部材５の移動環３に対する軸Ａ方向でのがたを取り除くことができる。したがって、移動環３の位置を高精度に制御することができる。
【００２６】
また、ねじりコイルばね７の第１の腕部７ａが、移動環３の傾斜面３ｇに当接することで、コイルばね７の付勢力が効率的に第１のラック部材５に伝わる。そして、第１のラック部材５と第１の腕部７ａとが一体的に回動する際には、傾斜面３ｇの傾斜に逆らう方向には重く、傾斜に順ずる方向には軽く回転する。
【００２７】
以上のように構成されたレンズ駆動機構において、モータ９に通電して出力軸８を回転させると、送りねじ８ａとラック歯５ｃとの噛み合いによって第１のラック部材５に軸方向Ａへの駆動力が発生する。この駆動力は、移動環３に伝達され、該移動環３を光軸方向に移動させる。
【００２８】
このとき、前述したように、ラック歯５ｃ，６ａは互いに反対方向に傾いており、かつその傾き角度θが送りねじ８ａのリード角に等しいので、送りねじ８ａとラック歯５ｃ，６ａとの間には、こじれがほとんど生じない。
【００２９】
また、仮に第２のラック部材６が第１のラック部材５に対して軸方向Ａにて固定されていると、ラック歯５ｃ，６ａの軸Ａ方向での位置関係が送りねじ８ａのねじ山に対してずれている場合にどちらかのラック歯が送りねじ８ａに正しく噛み合うことができない。つまり、ラック歯５ｃ，６ａとねじ山とのピッチずれによって駆動抵抗が増加する。これに対し、本実施例では、第２のラック部材６が、第１のラック部材５に対して軸Ａ方向での移動が許容されているので、両ラック歯５ｃ，６ａは無理なく送りねじ８ａに噛み合うことができる。
【００３０】
以上の構成により、移動環３を光軸方向に駆動するレンズ駆動機構におけるこじれやピッチずれに起因した駆動抵抗の増加を抑えることができる。
【００３１】
次に、送りねじ部８ａとラック歯５ｃ，６ａの形状について、図４を用いて詳しく説明する。
【００３２】
図４において、８ａ１は送りねじ８ａのうちラック歯５ｃ，６ａに噛み合うねじ部であり、その頂角（ねじ山角度）は、θ１に設定されている。また、８ａ２は、ねじ部８ａ１における隣り合うねじ山の間の外周に設けられた突起部であり、その頂角（隣り合う突起部８ａ２の開き角）はθ２に設定されている。突起部８ａ２は、光学機器に振動や衝撃が加わった場合に、ラック歯５ｃ，６ａが送りねじ８ａに対して軸Ａ方向にずれること、すなわち歯飛びを防止する役割を有する。
【００３３】
一方、ラック歯５ｃ，６ａの頂角は、θ３に設定されている。
【００３４】
これらθ１〜θ３は、
θ３≦θ２＜θ１
という関係を有する。
【００３５】
これにより、ラック歯５ｃ，６ａとねじ部８ａ１は、突起部８ａ２を避けた範囲、すなわち送りねじ８ａの外周付近を避けたねじ谷底付近で滑らかに摺動できる。そして、送りねじ８ａに、本来の駆動力伝達のためのねじ部８ａ１に加えて、歯飛びを防止するための突起部８ａ２とを設けることで、振動や衝撃が加わっても移動環３の正確な位置制御が可能なレンズ駆動機構を実現できる。
【００３６】
なお、送りねじ８ａとして、図４に示した形状ではなく、突起部８ａ２を有さない一般的な転造ねじ形状を採用してもよい。
【００３７】
次に、本実施例の光学機器の構成を図５に示す。ここでは、ビデオカメラの構成について説明する。但し、本発明は、デジタルスチルカメラ等の撮像装置や交換レンズといった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。
【００３８】
２２０はＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等からなる撮像素子である。
【００３９】
２２５はバリエータである第２レンズユニットＬ２の光軸方向の位置を検出するためのズームエンコーダ、２２７はフォーカスレンズである第４レンズユニットＬ４の光軸方向の位置を検出するためのフォーカスエンコーダである。なお、ズームモータ２２１及びフォーカスモータ２２３としては、ステッピングモータに限らず、ＤＣモータや振動型モータを用いることもできる。第２レンズユニットＬ２及び第４レンズユニットＬ４は、図１に示したレンズ４に相当する。
【００４０】
２２１及び２２３は、ズームモータ及びフォーカスモータであり、ステッピングモータを用いることができる。これらモータ２２１，２２３は図１に示したモータ９に相当する。
【００４１】
第２及び第４レンズユニットＬ２，Ｌ４の光軸方向の位置を検出するには、これらレンズユニットを所定の基準位置にリセット移動させた後、ステッピングモータに入力する駆動パルスのパルス数をカウントする。
【００４２】
また、第２及び第４レンズユニットＬ２，Ｌ４の位置を検出するために、エンコーダ以外の検出方式を採用してもよい。
【００４３】
２２６は絞りエンコーダであり、例えば、絞りユニット２２２の駆動源である絞りモータ（メータ）の内部にホール素子を配置して、ロータとステータの回転位置関係を検出する。これにより、絞り開口径を検出することができる。
【００４４】
２２８はカメラ信号処理回路であり、撮像素子２２０の出力に対して所定の増幅やガンマ補正などを施し、映像信号を生成する。映像信号のコントラスト信号成分はＡＥゲート２２９及びＡＦゲート２３０を通過する。すなわち、露出決定及びピント合わせのために最適な信号の取り出し範囲が全画面内の中からこのゲートで設定される。ゲートの大きさは可変であってもよいし、ゲートを複数設けてもよい。
【００４５】
２３１はＡＦ（オートフォーカス）のためのＡＦ信号処理回路であり、映像信号の高周波成分に関する１若しくは複数の出力を生成する。
【００４６】
２３２は制御回路としてのＣＰＵであり、この光学機器の制御全体を司る。
【００４７】
２３３はズーミングを行わせるためのズームスイッチである。２３４はズームトラッキングメモリであり、ズーミングに際しての被写体距離とバリエータレンズの位置に応じてとるべきフォーカスレンズの位置情報を記憶している。尚、ズームトラッキングメモリとしては、ＣＰＵ２３２内のメモリを使用してもよい。
【００４８】
例えば、撮影者によりズームスイッチ２３３が操作されたとする。ＣＰＵ２３２はズームトラッキングメモリ２３４の情報をもとに算出したバリエータレンズとフォーカスレンズの所定の位置関係が保たれるように、ズームモータ２２１とフォーカスモータ２２３を制御する。
【００４９】
ＡＦ動作では、ＡＦ信号処理回路２３１の出力がピークを示すように、ＣＰＵ２３２はフォーカスモータ２２３を駆動制御する。さらに、ＣＰＵ２３２は、適正露出を得るために、ＡＥゲート２２９を通過した映像信号（Ｙ信号）の出力の平均値が所定値となるように、絞りエンコーダ２２６の出力をモニタしながら絞りモータ２２２を制御して、絞り開口径をコントロールする。
【００５０】
５０２はＣＰＵ２３２内に設けられた、ＭＴＦ特性のテーブルデータが格納されているＲＯＭである。外付けのメモリを設け、これにＭＴＦ特性のテーブルデータを記憶させてもよい。
【００５１】
５０３は動画撮影用のトリガースイッチ、５０４は静止画撮影用のトリガースイッチである。５０５は静止画の記録解像度（画像解像度）を設定するためのスイッチであり、５０６は液晶ディスプレイなどにより構成される電子ファインダである。
【００５２】
５０７は磁気テープや半導体メモリカード、光ディスクなどの記録媒体に静止画情報を書き込む静止画記録回路、５０８は高画素タイプの撮像素子２２０からの映像情報をテレビフォーマットの信号に縮小処理する回路である。
【００５３】
５０９は記録媒体に動画情報を記録する動画記録回路である。５１０は撮像素子ドライブ回路であり、ＣＰＵ２３２からの指示に基づき、所定の電子シャッタ速度（電荷蓄積時間）での電子シャッタ動作を所定のタイミングで行うよう撮像素子２２０を駆動する。
【００５４】
不図示の電源スイッチがＯＮされると、光学機器が記録モードに設定されている状態では、撮像素子２２０により得られた映像信号はカメラ信号処理回路２２８及び縮小処理回路５０８によってＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式等に対応したテレビ信号となる。このテレビ信号により形成される映像が電子ファインダ５０６に表示される。
【００５５】
このときに最適露出を得るため、ＣＰＵ２３２はＡＥゲート２２９内のＹ信号が所定の値となるように絞りモータ２２２を駆動するとともに、絞りの状態としての絞り羽根の位置（つまりは絞り開口径）を絞りエンコーダ２２６で検出する。
【００５６】
この状態で、撮影者により動画トリガースイッチ５０３が操作され、動画撮影の指示が与えられると、ＣＰＵ２３２は動画記録回路５０９を駆動し、記録媒体に動画情報を記録させる。
【００５７】
動画撮影中若しくは動画記録は行われていないが電子ファインダ５０６に動画表示がなされている状態で、撮影者により静止画トリガースイッチ５０４が操作されると、ＣＰＵ２３２は、静止画記録回路５０７を駆動し、記録媒体に静止画情報を記録させる。
【００５８】
この際、静止画の記録解像度として、例えばＶＧＡと称されるＮＴＳＣテレビ信号と同等の低解像度レベルが静止画解像度設定スイッチ５０５によって設定されていれば、動画撮影中の１フレームの画像がそのまま記録媒体に記録される。
【００５９】
なお、静止画記録回路５０７内に設けられたメモリ５１１に、一旦、高解像度の静止画情報を格納し、そこから記録を行うことにより、動画記録を並行して行うこともできる。
【実施例２】
【００６０】
図６には、本発明の実施例２である光学機器に用いられるレンズ駆動機構の構成を示している。また、図７には、図６の一部を拡大して示している。
【００６１】
これらの図において、１１は光軸方向に延びる第１のガイドバーである。この第１のガイドバー１１には、後述する移動環１３に形成されたＵ溝部１３ｂが光軸方向に移動可能に係合している。１２は光軸方向に延びる第２のガイドバーである。この第２のガイドバー１２には、移動環１３に形成されたスリーブ部１３ａが光軸方向に移動可能に係合している。
【００６２】
保持部材としての移動環１３は、レンズ１４を保持する。該移動環１３は、スリーブ部１３ａが第２のガイドバー１２に係合することで光軸方向にガイドされ、Ｕ溝部１３ｂが第１のガイドバー１１に係合することで、第２のガイドバー１２を中心とした回転が阻止されている。
【００６３】
移動環１３には、互いに光軸方向に離れた２つのフランジ部１３ｅ，１３ｆが一体成形されている。フランジ部１３ｅには、第１の部材である第１のラック部材１５における光軸方向一端に形成された軸部１５ａが挿入される穴部１３ｃが形成されている。また、フランジ部１３ｆには、第２の部材である第２のラック部材１６における光軸方向他端に形成された軸部１６ｂ（図７参照）が挿入される穴部１３ｄが形成されている。
【００６４】
図７において、１５ｃは第１のラック部材５に複数形成されたラック歯（歯部）である。該ラック歯１５ｃは、後述する送りねじ１８ａの軸Ａの方向（つまりは光軸方向）に直交する方向に対して角度θだけ傾いている。この角度θは、送りねじ１８ａのリード角に等しい。但し、ここにいう「等しい」は、実施例１と同様に、完全に等しい場合だけでなく、等しいとみなせる範囲（例えば、許容誤差範囲）で異なる場合も含む意味である。
【００６５】
第２のラック部材１６は、送りねじ１８ａの軸Ａ方向に直交する方向に対して角度θだけ傾いたラック歯（歯部）１６ｃを１本有する。この角度θも、第１のラック歯１５ｃと同様に、送りねじ１８ａのリード角に等しい。
【００６６】
第２のラック部材１６は、図７に示すように、そのラック歯１６ｃが第１のラック部材１５のラック歯１５ｃに対向するように（以下、この状態をラック組み立て状態という）、第１のラック部材１５に取り付けられる。具体的には、第２のラック部材１６は、第２のラック部材１６の中空軸部１５ｂ内に軸方向に挿入される軸部１６ｂを有する。すなわち、第１のラック部材１５と第２のラック部材１６とは、いわゆる入れ子式に軸方向に相対移動が可能に組み付けられる。
【００６７】
ラック組み立て状態において、第１のラック部材１５に形成されたラック歯１５ｃと第２のラック部材１６に形成されたラック歯１６ｃは、軸Ａ方向に直交する方向に対して互いに反対方向に角度θだけ傾いている。すなわち、図７に示すように、時計回り方向を＋とすると、軸Ａ方向に直交する方向に対して、ラック歯１５ｃは＋θ、ラック歯１６ｃは−θ傾いている。
【００６８】
なお、第１のラック部材１５における軸部１５ａの基端側部分には、円錐台部１５ｈを有する。また、第２のラック部材１６における軸部１６ｂの基端側部分には、図７に円錐台形状のうちその中心軸を挟んだ両側を平面とした台形板部１６ｈを有する。
【００６９】
そして、中空軸部１５ｂの外周には、付勢部材（弾性部材）であるねじりコイルばね１７のコイル部が圧縮状態で配置される。これにより、ねじりコイルばね１７のコイル部に発生したばね力が、第１及び第２のラック部材１５，１６を互いに軸方向に離すように作用する。
【００７０】
また、ねじりコイルばね１７の第１の腕部１７ａは、第１のラック部材１５に係止されている。さらに、ねじりコイルばね１７の第２の腕部１７ｂは、第２のラック部材１６に係止されている。これにより、第２のラック部材１６は、そのラック歯１６ｃが第１のラック部材１５のラック歯１５ｃに近づく方向に中空軸部１５ｂ回りで付勢される。
【００７１】
そして、第１及び第２のラック部材１５，１６のラック歯１５ｃ，１６ｃの間には、送りねじ１８ａが配置される。両ラック歯１５ｃ，１６ｃは、前述したねじりコイルばね１７の腕部１７ａ，１７ｂからの付勢力によって、送りねじ１８ａをその径方向両側から挟み込む。
【００７２】
図６において、１９はモータであり、１８はその出力軸である。出力軸１８には、送りねじ１８ａが形成されている。モータ１９としては、ステッピングモータ、ＤＣモータ、振動型モータ等、各種モータを用いることができる。
【００７３】
第１のラック部材１５及び第２のラック部材１６は、上述した軸部１５ａ，１６ａが移動環１３のフランジ部１３ｅ，１３ｆに形成された穴部１３ｃ，１３ｄに挿入されることで、移動環１３に対して該軸部１５ａ，１６ａ回りで回動可能に取り付けられる。フランジ部１３ｆには、穴部１３ｄにつながるスリットが形成されており、このスリットを通して軸部１６ａが穴部１３ｄに挿入される。これら第１及び第２のラック部材１５，１６により１つのラックが形成される。
【００７４】
このとき、ねじりコイルばね１７のコイル部は、前述したように、第１のラック部材１５と第２のラック部材１６との間で圧縮され、そのばね力が、第１及び第２のラック部材１５，１６を互いに軸方向に離すように作用する。これにより、第１及び第２のラック部材１５，１６の円錐台部１５ｈ及び台形板部１６ｈがフランジ部１３ｅ，１３ｆにおける穴部１３ｃ，１３ｄの周囲に当接し、穴部１３ｃ，１３ｄに対する軸部１５ａ，１６ａの軸ずれを回避する。また、これと同時に、第１及び第２のラック部材１５，１６の移動環１３に対する軸Ａ方向でのがたを取り除くことができる。したがって、送りねじ１８ａからの駆動力によって移動環１３の位置を高精度に制御することが可能となる。
【００７５】
以上のように構成されたレンズ駆動機構において、モータ１９に通電して出力軸１８を回転させると、送りねじ１８ａとラック歯１５ｃとの噛み合いによって第１のラック部材１５に軸方向Ａへの駆動力が発生する。また、送りねじ１８ａとラック歯１６ｃとの噛み合いによって第２のラック部材１６にも軸方向Ａへの駆動力が発生する。これらの駆動力は、移動環１３に伝達され、該移動環１３を光軸方向に移動させる。
【００７６】
このとき、前述したように、ラック歯１５ｃ，１６ｃは互いに反対方向に傾いており、かつその傾き角度θが送りねじ１８ａのリード角に等しいので、送りねじ１８ａとラック歯１５ｃ，１６ｃとの間には、こじれがほとんど生じない。
【００７７】
また、本実施例では、第１及び第２のラック部材１５，１６の軸Ａ方向での相対移動が許容されているので、両ラック歯１５ｃ，１６ｃは、送りねじ１８ａに対してピッチずれすることなく噛み合うことができる。
【００７８】
以上の構成により、移動環１３を光軸方向に駆動するレンズ駆動機構におけるこじれやピッチずれに起因した駆動抵抗の増加を抑えることができる。
【００７９】
なお、送りねじ１８ａとラック歯１５ｃ，１６ｃの形状については、実施例１（図４）にて説明した通りである。但し、送りねじ１８ａは、一般的な転造ねじ形状としてもよい。
【００８０】
また、本実施例のレンズ駆動機構は、実施例１（図５）にて説明した光学機器に用いることができる。
【００８１】
以上説明したように、上記各実施例によれば、２つのラック部材を組み合わせて１つのラックとすることで、送りねじを挟むように対向し、かつ送りねじのリード角に合うように互いに反対方向に傾いたラック歯を有するラックを容易に製作することができる。そして、このラックを用いることで、移動環（レンズ）の駆動時にラックと送りねじとの間でのこじれの発生や駆動抵抗の増加を抑制することができる。
【００８２】
また、両ラック歯と送りねじとのピッチずれが自動的に修正された状態で両ラック歯が送りねじに正しく噛み合うので、ピッチずれに起因した駆動抵抗の増大も回避することができる。この結果、送りねじを駆動するアクチュエータに対しては、駆動抵抗の増加を考慮したトルク設定が不要となるため、小型で高速のアクチュエータを用いることができる。これにより、光学機器の小型化、省電力化及び静音化を図ることができ、また変倍や焦点調節動作の高速化を図ることもできる。
【００８３】
さらに、送りねじの径方向内側にねじ部を設け、外側に歯飛び防止のための突起部を設けたので、ラックを送りねじの谷底付近で滑らかに駆動でき、かつ振動や衝撃によるレンズ位置の変動を回避することができる。
【００８４】
なお、本発明は、上記実施例にて説明した構成に限られず、該実施例は、請求項に示す範囲で種々の変更や変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施例１であるレンズ駆動機構の構成を示す斜視図。
【図２】図１の一部を拡大した図。
【図３】図１の一部の拡大した図。
【図４】実施例１で用いられている送りねじの断面図。
【図５】実施例１，２のレンズ駆動機構を備えた光学機器のブロック図。
【図６】本発明の実施例２であるレンズ駆動機構の構成を示す斜視図。
【図７】図６の一部を拡大した図。
【符号の説明】
【００８６】
１，２，１１，１２  ガイドバー
３，１３  移動環
４，１４  レンズ
５，１５  第１のラック部材
６，１６  第２のラック部材
５ｃ，６ａ，１５ｃ，１６ｃ  ラック歯
７，１７  ねじりコイルばね
８ａ，１８ａ  送りねじ
９，１９  モータ
【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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