【手続補正書】
【提出日】平成21年1月30日(2009.1.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な送りねじと、
光学素子を保持し、前記送りねじの回転を光軸方向の駆動力に変換するためのラックを備えた保持部材と、
前記保持部材を光軸方向にガイドするガイド部材とを有し、
前記ラックは、前記送りねじに噛み合うラック歯と、該ラックに回動可能に取り付けられ、前記ラック歯とは反対側から前記送りねじに押し付けられるよう付勢されて前記送りねじに噛み合う加圧歯部材とを有し、
光軸方向において、前記光学素子が前記ラックに対して第１の側に配置されており、
前記送りねじが左ねじであり、
前記第１の側からの光軸方向視において、前記ラックおよび前記送りねじが前記光軸よりも右側の領域に位置し、かつ前記加圧歯部材が前記ラック歯よりも光軸に関して外側に位置することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記第１の側からの光軸方向視において、前記ガイド部材が、前記右側の領域であって前記送りねじよりも光軸に関して外側に位置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】
前記送りねじおよび前記ラックが、前記右側の領域であって前記光軸よりも上側の領域および下側の領域のうち一方に配置され、かつ前記ガイド部材が前記右側の領域のうち他方の領域に配置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。
【請求項４】
光軸方向視において、それぞれ前記保持部材に作用する前記ガイド部材回りのモーメントであって、前記光学素子の重量によって発生する第１のモーメントと、前記加圧歯部材が前記送りねじに押し付けられることにより前記ラックに作用する前記送りねじ側への引き込み力によって発生する第２のモーメントとが互いに同じ回転方向に作用し、
前記ラック歯と前記送りねじとの噛み合い部において前記ラック歯に対して前記送りねじのねじ山が異なる角度を有することにより前記保持部材に発生する傾き力が、前記保持部材における前記光学素子側の部分を下げる方向に作用す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】
前記ラックは、前記ラック歯と前記加圧歯部材との間に前記送りねじをその径方向に挿入するための開口を有し、該開口が下向きに形成されてい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。
【請求項６】
光軸方向視において、それぞれ前記保持部材に作用する前記ガイド部材回りのモーメントであって、前記光学素子の重量によって発生する第１のモーメントと、前記加圧歯部材が前記送りねじに押し付けられることにより前記ラックに作用する前記送りねじ側への引き込み力によって発生する第２のモーメントとが互いに反対の回転方向に作用し、
前記ラック歯と前記送りねじとの噛み合い部において前記ラック歯に対して前記送りねじのねじ山が異なる角度を有することにより前記保持部材に発生する傾き力が、前記保持部材における前記光学素子側の部分を下げる方向に作用す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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
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、すなわちレンズ装置の光軸ＡＸＬと平行な方向に移動することにより変倍動作を行う第２レンズユニット（光学素子）である。Ｌ３は固定の第３レンズユニット、Ｌ４は光軸方向に移動することにより、変倍に伴う像面変動の補正と合焦動作とを行う第４レンズユニット（光学素子）である。ＡＸＬは該レンズ装置の光軸である。なお、本実施例において、「平行」や「直交」は、完全に平行である又は直交する場合に限らず、光学的に許容される範囲で完全な平行又は直交からずれている場合も含む意味である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、１は第１レンズユニットＬ１を保持する前玉鏡筒、２は第２レンズユニットＬ２を保持する変倍移動枠（保持部材）、３は第３レンズユニットＬ３を保持する３群鏡筒を一体化した固定鏡筒、４は第４レンズユニットを保持する合焦移動枠（保持部材）である。５はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子６が固定される撮像素子ホルダである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
８，９は固定鏡筒３と前玉鏡筒１により両端が保持されたガイドバー（ガイド部材）である。また１０，１１は固定鏡筒３と撮像素子ホルダ５によって両端が保持されたガイドバーである。変倍移動枠２は、ガイドバー８，９により光軸方向に移動可能に支持されている。また、合焦移動枠４は、ガイドバー１０，１１によって光軸方向に移動可能に支持されている。変倍移動枠２および合焦移動枠４はそれぞれ、一方のガイドバー（９，１０）に対して、光軸方向に所定の長さを有するスリーブ部（ガイド部）２ａ，４ａにおいて係合する。これにより、変倍移動枠２および合焦移動枠４の光軸方向への倒れが抑制される。さらに、変倍移動枠２および合焦移動枠４は、Ｕ溝部（図６Ａの２ｃ参照）において他方のガイドバー（８，１１）に係合することで、上記一方のガイドバー回りでの回転が抑制される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
１４は第２レンズユニットＬ２を光軸方向に駆動して変倍動作を行わせるためのステッピングモータユニット（以下、ズームモータユニットという）である。１５は第４レンズユニットＬ４を光軸方向に駆動して合焦動作を行わせるためのステッピングモータユニット（以下、フォーカスモータユニットという）である。ズームモータユニット１４およびフォーカスモータユニット１５はそれぞれ、２本のビスと１箇所の引っ掛け部（不図示）により固定鏡筒３に固定される。ズームモータユニット１４およびフォーカスモータユニット１５はそれぞれ、駆動源としてのステッピングモータ１４ａ，１５ａと回転可能なリードスクリュー（送りねじ）１４ｂ，１５ｂとを有する。該リードスクリュー１４ｂ，１５ｂは、該ステッピングモータ１４ａ，１５ａにより回転駆動される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
リードスクリュー１４ｂ，１５ｂはそれぞれ、モータユニット１４，１５が固定鏡筒３に組み込まれた状態において光軸方向に延びる。
ラック１６，１７はそれぞれ、移動枠２，４に設けられた連結部２ｄ，４ｃに、軸１６ａ，１７ａが係合することで、リードスクリュー１４ｂ，１５ｂの軸方向（光軸方向）に対して直交する方向に揺動可能に取り付けられる。ラック１６は、変倍移動枠２における第２レンズユニットＬ２よりも光軸方向における像側（撮像素子側）に取り付けられる。また、ラック１７は、合焦移動枠４における第４レンズユニットＬ４よりも物体側（第１レンズユニットＬ１側）に取り付けられる。
ラック１６，１７はそれぞれ、光軸方向視（第２レンズユニットＬ２側および第４レンズユニットＬ４側から光軸方向に向かって見た場合）において、二股形状（Ｕ字形状）に形成されている。該二股形状部のうち光軸方向視における内側、すなわち光軸ＡＸＬに近い側にて上下方向に延びる部分には、リードスクリュー１４ｂ，１５ｂに対して主として噛み合うラック歯としてのメイン歯１６ｂ，１７ｂが形成されている。
また、該二股形状部のうち光軸方向視における外側、すなわち光軸ＡＸＬから遠い側にて上下方向に延びる部分には、メイン歯１６ｂ，１７ｂに対向する対向歯１６ｃ，１７ｃが形成されている。ラック１６，１７において、メイン歯１６ｂ，１７ｂの歯先と対向歯１６ｃ，１７ｃの歯先との間の寸法は、リードスクリュー１４ｂ，１５ｂの外径より大きい。対向歯１６ｃ，１７ｃは、ラック１６，１７からのリードスクリュー１４ｂ，１５ｂの外れ等を防止する。
ラック１６，１７における対向歯１６ｃ，１７ｃが形成された部分の前後方向（光軸方向）中間に形成された溝内には、加圧歯部材１６ｄ，１７ｄが配置される。加圧歯部材１６ｄ，１７ｄは、メイン歯１６ｂ，１７ｂに対して近づく方向および遠ざかる方向（光軸直交面の面内方向）に回動可能にラック１６，１７に取り付けられる。
ラック１６，１７に取り付けられたコイルばね１８，１９の一方のアーム部はラック１６，１７に係止されている。また、他方のアーム部は、加圧歯部材１６ｄ，１７ｄをメイン歯１６ｂ，１７ｂに近づける方向、すなわちラック１６，１７に組み込まれたリードスクリュー１４ｂ，１５ｂにメイン歯１６ｂ，１７ｂとは反対側から押し付ける方向に付勢する。リードスクリュー１４ｂ，１５ｂは、ラック１６，１７に対して、二股形状部分の開口１６ｆ，１７ｆから径方向に組み込まれる（挿入される）。加圧歯部材１６ｄ，１７ｄは、組み込まれたリードスクリュー１４ｂ，１５ｂを囲い込むような姿勢でリードスクリュー１４ｂ，１５ｂに押し付けられ、該リードスクリュー１４ｂ，１５ｂに噛み合う。
以上の構成により、リードスクリュー１４ｂ，１５ｂの回転が、ラック１６，１７によって変倍移動枠２（第２レンズユニットＬ２）および合焦移動枠４（第４レンズユニットＬ４）の光軸方向への駆動力に変換される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
図６Ａに示すように、変倍移動枠２に関しては、ラック１６よりも物体側に配置された第２レンズユニットＬ２側からの光軸方向視において、ラック１６およびリードスクリュー１４ｂは、光軸ＡＸＬよりも右側（Ｒ側）の領域であって光軸ＡＸＬよりも下側（Ｄ側）に位置する。一方、スリーブ部２ａおよびガイドバー９は、該右側（Ｒ側）の領域であって光軸ＡＸＬよりも上側（Ｕ側）に位置する。このときの観察方向は、図３，７，８中に白抜き矢印で示している。また、前述したように、加圧歯部材１６ｄはメイン歯１６ｂよりも外側（図６Ａでは、より右側）に位置する。さらに、スリーブ部２ａが係合しているガイドバー９は、ラック１６が噛み合っているリードスクリュー１４ｂよりも若干外側に配置されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
図６Ｂに示すように、光軸方向視において、変倍移動枠２には、第２レンズユニットＬ２の重量（自重）によるモーメントＭ１（第１のモーメント）が、ガイドバー９およびスリーブ部２ａ回りにおいて該変倍移動枠２を反時計回りに回転させる方向のモーメントとして作用する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
また、コイルばね１８によって付勢された加圧歯部材１６ｄがリードスクリュー１４ｂに押し付けられることにより、ラック１６には、二股形状部の最奥部がリードスクリュー１４ｂにより近づく方向への引き込み力が発生する。この引き込み力は、変倍移動枠２に対して下向きに作用する。このため、変倍移動枠２には、図６Ｂに示すように、該引き込み力によるモーメントＭ２（第２のモーメント）が、ガイドバー９およびスリーブ部２ａ回りにおいて該変倍移動枠２を反時計回りに回転させる方向のモーメントとして作用する。すなわち、モーメントＭ１，Ｍ２は、ガイドバー９およびスリーブ部２ａ回りにおいて互いに同じ回転方向に作用する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
さらに、図９およびその模式図である図１０に示す（図９には長点線で示す）ように、左ねじであるリードスクリュー１４ｂのねじ山１４ｂ１は、メイン歯（図９には短点線で示す）１６ｂに対して、角度θで第２レンズユニットＬ２側に傾いている。したがって、ラック１６に噛み合ったリードスクリュー１４ｂが回転すると、メイン歯１６ｂはリードスクリュー１４ｂからねじ山１４ｂ１の傾き方向（リード角θの方向）へラック１６を傾ける力Ｔを受ける。以下、この力を傾き力という。傾き力Ｔは、ラック１６を介して変倍移動枠２に伝わり、図６Ｂ、図９および図１０に白抜き矢印で示すように、変倍移動枠２をその第２レンズユニットＬ２側（光学素子側）の部分を下げる方向に作用する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
また、合焦移動枠４についても、図１１に模式的に示すように、変倍移動枠２と同様なラック１７、リードスクリュー１５ｂおよびスリーブ部４ａ間の配置関係が成り立つ。すなわち、ラック１７よりも像側に配置された第４レンズユニットＬ４側（第１の側）からの光軸方向視において、ラック１７およびリードスクリュー１５ｂは光軸ＡＸＬよりも右側（Ｒ側）の領域であって、光軸ＡＸＬよりも上側（Ｕ側）に位置する。一方、スリーブ部４ａおよびガイドバー１０は右側（Ｒ側）の領域であって、光軸ＡＸＬよりも下側（Ｄ側）に位置する。このときの観察方向は、図４および図１１中に白抜き矢印で示している。また、前述したように、加圧歯部材１７ｄはメイン歯１７ｂよりも外側（より右側）に位置する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
そして、合焦移動枠４にも、図１１に示すように、光軸方向視において、ガイドバー１０回り（ガイド部材回り）の２つのモーメントＭ１′（第１のモーメント），Ｍ２′（第２のモーメント）が作用する。すなわち、第４レンズユニットＬ４の重量（自重）によるモーメントＭ１′が、ガイドバー１０およびスリーブ部４ａ回りにおいて該合焦移動枠４を反時計回りに回転させる方向のモーメントとして作用する。