JP2007206304A - 光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ駆動による像揺れを確実に回避し、組み立て性も良好な光学機器を提供する。
【解決手段】光学機器は、回転可能な送りねじ１４ｂと、光学素子Ｌ２を保持し、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１６を備えた保持部材２と、保持部材を光軸方向にガイドするガイド部材９とを有する。ラックは、送りねじに噛み合うラック歯１６ｂと、該ラックに回動可能に取り付けられ、ラック歯とは反対側から送りねじに押し付けられるよう付勢されて送りねじに噛み合う加圧歯部材１６ｄとを有する。光軸方向において、光学素子はラックに対して第１の側に配置されている。送りねじは左ねじである。第１の側からの光軸方向視において、ラックおよび送りねじが光軸よりも右側の領域に位置し、かつ加圧歯部材がラック歯よりも外側に位置する。
【選択図】 図６Ｂ

Description

本発明は、カメラ、ビデオカメラおよび交換レンズなどの光学機器に関し、特にレンズ等の光学機器を光軸方向に駆動する駆動機構を有する光学機器に関するものである。

光学機器のレンズ駆動機構には、特許文献１および図１４に示すように、不図示のモータによって回転駆動されるリードスクリュー（送りねじ）９０と、該リードスクリュー９０に噛み合うラック９１とを用いたものがある。図１４において、リードスクリュー９０は光軸方向（図の左右方向）に延びており、ラック９１は、移動レンズ９２を保持する保持部材９３に取り付けられている。保持部材９３には、光軸方向に延びるスリーブ部９３ａが形成されている。このスリーブ部９３ａが光軸方向に延びるガイドバー９５に係合することで、保持部材９３は光軸方向にガイドされる。リードスクリュー９０が回転するとそのリードによってラック９１および保持部材９３、つまりは移動レンズ９２が光軸方向に駆動される。

このような駆動機構において、リードスクリュー９０には右ねじが用いられることが多い。右ねじとは、該ねじを軸方向（図１４中の白抜き矢印方向）から見た場合において、該ねじが時計回り（右回り）に回転したときに、ラック９１を奥側（図の右側）から手前側（同左側）に近づく方向に進ませるねじである。また、ラック９１としては、その移動方向（リードスクリュー９０の軸方向）に対して直交する方向に延びるラック歯９１ａを有する、すぐはラックが用いられることが多い。

また、図１５に示すように、ラック９１は、光軸方向視において二股形状をなすように形成されている。該二股形状部分の一方の側にはラック歯９１ａが形成され、その反対側にはラック９１のリードスクリュー９０からの外れ等を防止するための対向歯９１ｃが形成されている。さらに、ラック９１の対向歯９１ｃ側には、加圧歯部材９１ｂが回動可能に取り付けられている。この加圧歯部材９１ｂは、コイルばね９３によってラック歯９１ａ側に付勢されており、二股形状部分の開口からラック９１に組み込まれたリードスクリュー９０（図中に点線で示す）を囲い込むような姿勢にてリードスクリュー９０に押し付けられる。加圧歯部材９１ｂを設けることにより、送りねじ９０が反りや偏心によってぶれても、加圧歯部材９１ｃの回動によってこれを吸収し、保持部材９３の振れ、つまりは像揺れを防止できる。
特開平６−１７４９９２号公報（図１等)

しかしながら、図１４に示すように、リードスクリュー９０のねじ山９０ａは、ラック歯９１ａに対して傾いている。このため、リードスクリュー９０が回転するときに、ねじ山９０ａの傾き方向（リード角θの方向）へラック９１を傾ける力（以下、これを傾き力という）が作用する。この傾き力は、ラック９１を介して保持部材９３に伝わり、移動レンズ９２とともに保持部材９３を光軸に対して傾かせる。

そして、この傾き力が、図中に実線矢印で示すように、移動レンズ９３をその自重方向とは逆の上方向に引き上げるように作用すると、スリーブ部９３ａとガイドバー９５との間の係合がたの分、レンズ駆動によって保持部材９３が上下動し、像揺れが発生する。すなわち、光学性能が劣化する。

また、図１５に示すように、ラック歯９１ａよりも内側（図の左側）に加圧歯部材９１ｂが配置されたラック９１を用いると、以下のような組み立て上の問題が生ずる。ラック９１内にリードスクリュー９０を組み込む前には、加圧歯部材９１ｂがコイルばね９３の付勢力によってラック歯９１ａの側に倒れており、加圧歯部材９１ｂの背面と対向歯９１ｃとの間には、図中にＡで示す隙間が形成される。一方、ラック９１内にリードスクリュー９０を組み込む際には、ラック９１よりも内側に配置された光学機器の他の構成要素との関係から、図中にｏ丸印を付した若干斜めの適正方向からリードスクリュー９０をラック９１に接近させる。

しかし、図中にｘ印を付したように、リードスクリュー９０のラック９１への接近方向が適正方向から内側にずれた場合に、リードスクリュー９０が隙間Ａに入り込むおそれがある。この場合、リードスクリュー９０のラック９１への押し込み力によって加圧歯部材９１ｂをその背面側から無理に押すことにより、加圧歯部材９１ｂが破損してしまうおそれがある。

本発明は、レンズ駆動による像揺れを確実に回避できるとともに、組み立て性も良好な光学機器を提供することを目的の１つとしている。

本発明の一側面としての光学機器は、回転可能な送りねじと、光学素子を保持し、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、保持部材を光軸方向にガイドするガイド部材とを有する。ラックは、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、ラック歯とは反対側から送りねじに押し付けられるよう付勢されて送りねじに噛み合う加圧歯部材とを有する。また、光軸方向において、光学素子はラックに対して第１の側に配置されている。送りねじは左ねじである。そして、第１の側からの光軸方向視において、ラックおよび送りねじが光軸よりも右側の領域に位置し、かつ加圧歯部材がラック歯よりも外側に位置することを特徴とする。

本発明によれば、送りねじとして左ねじを用い、かつ上述のようにラックと送りねじの位置関係およびラック歯と加圧歯部材の位置関係を設定することで、光学素子を光軸方向に駆動する際の保持部材の上下動を抑えることができ、像揺れを確実に回避できる。しかも、本発明によれば、加圧歯部材をラック歯よりも外側に配置することで、ラックへの送りねじの組み込み時に組み込み方向が内側にずれる等しても、加圧歯部材を破損しにくくすることができる。

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。

図１および図２には、本発明の実施例であるレンズ装置の構成を示している。このレンズ装置は、図１３に示すビデオカメラ（光学機器）に搭載される。レンズ装置は、物体側から凸凹凸凸の４レンズユニット構成を持つ変倍光学系を有する。

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。

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、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。

前玉鏡筒１は、固定鏡筒３に対して３本のビスによって前方から結合される。また、撮像素子ホルダ５は、固定鏡筒３に対して３本のビスで後方から結合される。

７は２枚の絞り羽根７ａ，７ｂを駆動源であるメータ７ｃによって互いに逆方向に移動させて開口径を変化させる、いわゆるギロチン式の絞りユニットである。絞りユニット７は、固定鏡筒３に設けられた開口部３ａに下方向から組み込まれる。また、絞り羽根７ａ，７ｂには、小絞り回折による画質劣化を防止するため、ＮＤフィルタ（図示せず）が貼り付けられている。

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。

１２，１３はそれぞれフォトインタラプタにより構成されるズームリセットスイッチおよびフォーカスリセットスイッチである。各リセットスイッチは、変倍移動枠２および合焦移動枠４に形成された遮光部２ｂ，４ｂによってフォトインタラプタとしての遮光状態と透光状態とが切り換えられることにより、第２および第４レンズユニットＬ２，Ｌ４が基準位置に位置したことを検出する。そして、この基準位置に移動（リセット）させた後、後述する各ステッピングモータに入力する駆動パルス数をカウントすることにより、各レンズユニットを目標駆動量だけ駆動することができる。ズームリセットスイッチ１２およびフォーカスリセットスイッチ１３は、ビスにより固定鏡筒３に固定されている。

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と該ステッピングモータ１４ａ，１５ａにより回転駆動されるリードスクリュー（送りねじ）１４ｂ，１５ｂとを有する。

１６，１７はそれぞれ変倍移動枠２および合焦移動枠４に取り付けられたラックである。１８，１９はそれぞれ、ラック１６，１７を変倍移動枠２および合焦移動枠４に対して光軸方向の一方に押し付けるコイルばねである。該コイルばね１８，１９は、ラック１６，１７に設けられた後述する加圧歯部材をリードスクリュー１４ｂ，１５ｂに押し付けるための付勢力も発生する。

図１３には、本実施例におけるビデオカメラの電気的構成を示している。なお、図１および図２中と同じ構成要素には、図１３においても同じ符号を付している。

２２５は第２レンズユニットＬ２の光軸方向での絶対位置を検出するためのズームエンコーダである。また、２２６は第４レンズユニットＬ４の光軸方向での絶対位置を検出するフォーカスエンコーダである。

なお、本実施例では、ズームおよびフォーカスモータユニットとしてステッピングモータを用いているが、ＤＣモータや振動型モータを用いることもできる。また、本実施例では、第２および第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。

２２６は絞りエンコーダである。絞りエンコーダ２２６としては、メータ７ｃの内部に配置されたホール素子を用いて、該メータ７ｃを構成するロータとステータの回転位置関係を検出する方式のもの等を用いることができる。

２２８はカメラ信号処理回路であり、撮像素子６の出力に対して増幅処理やガンマ補正処理などを施す。これらの処理を受けた映像信号のコントラスト信号は、ＡＥゲート２２９およびＡＦゲート２３０に供給される。これにより、露出決定およびピント合わせのために最適な信号の取り出し範囲が画面内で設定される。ゲートの大きさは可変であってもよいし、ゲートが複数設けられていてもよい。

２３１はＡＦ（オートフォーカス）のためのＡＦ評価値信号を生成するＡＦ信号処理回路である。ＡＦ評価値信号は、映像信号のうち所定の高周波成分である。

２３３はズーミングを行わせる際に操作されるズームスイッチであり、２３４はズームトラッキングメモリである。ズームトラッキングメモリ２３４は、第２レンズユニットＬ２の位置と被写体距離に対応した、合焦を維持するための第４レンズユニットＬ４の位置データを記憶している。２３２は各モータや各回路の動作を制御するコントローラとしてのＣＰＵである。該ＣＰＵ２３１は、ズームトラッキングメモリ２３４を内蔵していてもよい。

撮影者によりズームスイッチ２３３が操作されると、ＣＰＵ２３２は、該操作方向に応じてズームモータユニット１４を駆動し、第２レンズユニットＬ２を移動させる。このとき、ＣＰＵ２３２は、第２レンズユニットＬ２の位置をズームエンコーダ２２５から読み込む。次に、ズームトラッキングメモリ２３４に記憶された位置データに基づいて、該第２レンズユニットＬ２の位置に対応した第４レンズユニットＬ４の位置を算出する。そして、フォーカスエンコーダ２２７により検出された第４レンズユニットＬ４の位置が該算出位置に一致するようにフォーカスモータユニット１５、つまりは第４レンズユニットＬ４を駆動する。これにより、合焦が維持された状態での変倍、すなわちズーミングが行われる。

また、ＣＰＵ２３２は、ＡＦ動作では、ＡＦ信号処理回路２３１から出力されたＡＦ評価値信号がピークとなる位置を探索するように、フォーカスモータユニット１５を介して第４レンズユニットＬ４を駆動する。

ＣＰＵ２３２は、ＡＥゲート２２９を通過した輝度信号の平均値を求め、該平均値が所定値となるように、メータ７ｃを駆動して開口径をコントロールする。

図３には、第２レンズユニットＬ２、変倍移動枠２、ズームモータユニット１４、ラック１６およびコイルばね１８の詳細構成を示す。また、図４には、第４レンズユニットＬ４、合焦移動枠４、フォーカスモータユニット１５、ラック１７およびコイルばね１９の詳細構成を示す。

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。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。

ここで、本実施例では、リードスクリュー１４ｂ，１５ｂとして左ねじ（逆ねじ）を用いている。左ねじとは、該ねじを軸方向（つまりは、光軸方向）から見た場合において、該ねじが反時計回り（左回り）に回転したときに、ラック１６，１７を奥側（図の右側）から手前側（同左側）に近づく方向に進ませるねじである。
次に、リードスクリュー１４ｂ，１５ｂ（モータユニット１４，１５）のラック１６，１７（固定鏡筒３）への組み込みについて説明する。図５には、ズームモータユニット１４を固定鏡筒３およびラック１６に対して組み込む前の状態を、レンズ装置の底面側から見て示している。図６Ａ，図６Ｂ、図７および図８には、ズームモータユニット１４を固定鏡筒３およびラック１６に対して組み込んだ後における構成を示している。図６Ａ，６Ｂは、第２レンズユニットＬ２側（第１の側）からの光軸方向視での構成を示している。また、図７および図８にはそれぞれ、レンズ装置の底面側における斜め前方および斜め後方から見た構成を示している。
なお、フォーカスモータユニット１５の固定鏡筒３およびラック１７への組み込みは、ズームモータユニット１４の組み込みと同様であるため、ここでの説明は省略する。
ズームモータユニット１４は、他の構成要素が組み込まれた固定鏡筒３およびラック１６に対して、図５中に矢印Ｂで示す方向、すなわちレンズ装置の斜め外側から組み付けられる。
ここで、図６Ａ，図７および図８に示すように、ラック１６は、加圧歯部材１６ｄがメイン歯１６ｂに対して外側に位置するように変倍移動枠２に取り付けられている。このため、図５中に矢印Ｂ′で示すように、ズームモータユニット１４の組み付け方向が適正な矢印Ｂ方向から内側にずれても、加圧歯部材１６ｄの背面（外面）と対向歯１６ｃとの間の隙間（図１５のＡ）にリードスクリュー１４ｂが入り込むことを回避できる。したがって、このような誤った方向からの組み付けによって、加圧歯部材１６ｄを破損してしまうという従来の問題を解消することができる。

次に、本実施例のレンズ装置におけるレンズ駆動時（ズーミングおよびＡＦ動作時）における像揺れの抑制方法について説明する。

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（Ｒ）側の領域であって光軸ＡＸＬよりも下（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（Ｒ）側の領域であって光軸ＡＸＬよりも上（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。

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。

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に対して下方に作用する。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。

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側の部分を下げる方向に作用する。

このように、本実施例では、変倍移動枠２に作用する２つのモーメントＭ１，Ｍ２が互いに同じ回転方向のモーメントとして変倍移動枠２に作用する。このため、変倍移動枠２のＵ溝部２ｃにおける上側の面をガイドバー８の上面に押圧することができる。したがって、Ｕ溝部２ｃとガイドバー８間に係合がたがあっても、変倍移動枠２のガイドバー９を中心とした回転を抑制できる。

さらに、メイン歯１６ｂとリードスクリュー１４ｂとの噛み合い部においてラック１６がリードスクリュー１４ｂから受ける傾き力Ｔは、第２レンズユニットＬ２を下げる方向に変倍移動枠２に作用する。これにより、レンズ駆動時におけるガイドバー９とスリーブ部２ａとの間の係合がた分の上下動が抑制される。すなわち、傾き力Ｔが第２レンズユニットＬ２を引き上げる方向に作用する場合に比べて、第２レンズユニットＬ２の駆動時における変倍移動枠２の上下動による像揺れをきわめて少なくすることができる。

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（Ｒ）側の領域であって、光軸ＡＸＬよりも上（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（Ｒ）側の領域であって、光軸ＡＸＬよりも下（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。

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回りの２つのモーメントＭ１′，Ｍ２′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。

また、コイルばね１９によって付勢された加圧歯部材１７ｄがリードスクリュー１５ｂに押し付けられることにより、ラック１７には、二股形状部の最奥部がリードスクリュー１５ｂにより近づく方向への引き込み力が発生する。但し、この引き込み力は、変倍移動枠２とは異なり、上方に作用する。このため、合焦移動枠４には、該引き込み力によるモーメントＭ２′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。

合焦移動枠４に関しては、２つのモーメントＭ１′，Ｍ２′は互いに異なる回転方向に作用する。しかし、モーメントＭ２′はモーメントＭ１′に比べてかなり小さい。しかも、合焦移動枠４には、図１２に示すように、リードスクリュー１５ｂとラック歯１７ｄとの噛み合い部で発生する傾き力Ｅが、第４レンズユニットＬ４を下げる方向に作用する。このため、モーメントＭ２′がモーメントＭ１′と反対の回転方向に作用しても、該傾き力Ｅによって合焦移動枠４の上下動が抑制される。すなわち、ガイドバー１０とスリーブ部４ａ間の係合がたによる上下動が抑制される。したがって、第４レンズユニットＬ４の駆動時における像揺れを少なくすることができる。

なお、上記実施例では、ビデオカメラに一体的に搭載されるレンズ装置について説明したが、本発明は、デジタルスチルカメラや交換レンズ等の他の光学機器にも適用することができる。

本発明の実施例であるビデオカメラに搭載されるレンズ装置の分解斜視図。 実施例のレンズ装置の断面図。 実施例のレンズ装置における変倍移動枠およびその駆動機構の分解斜視図。 実施例のレンズ装置における合焦移動枠およびその駆動装置の分解斜視図。 実施例のレンズ装置におけるズームモータユニットの組み込み方法を示す斜視図。 実施例の変倍移動枠の光軸方向視図。 実施例の変倍移動枠の光軸方向視図であって、該変倍移動枠に作用するモーメントおよび傾き力を示す図。 実施例の変倍移動枠の底面側からの斜視図。 実施例の変倍移動枠の底面側からの斜視図。 実施例の変倍移動枠の側面側からの斜視図。 実施例の変倍移動枠に作用する傾き力を示す模式図。 実施例の合焦移動枠の光軸方向視図（模式図）であって、該合焦移動枠に作用するモーメントおよび傾き力を示す図。 実施例の合焦移動枠に作用する傾き力を示す模式図。 実施例のビデオカメラの電気回路構成を示すブロック図。 従来のレンズ装置の模式図。 従来のレンズ装置におけるラックの形状を説明するための模式図。

符号の説明

Ｌ１ 第１レンズユニット
Ｌ２ 第２レンズユニット
Ｌ３ 第３レンズユニット
Ｌ４ 第４レンズユニット
１ 前玉鏡筒
２ 変倍移動枠
３ 固定鏡筒
４ 合焦移動枠
５ 撮像素子ホルダ
６ 撮像素子
７ 絞りユニット
８〜１１ ガイドバー
１４ ズームモータユニット
１５ フォーカスモータユニット
１４ｂ，１５ｂ リードスクリュー
１６，１７ ラック
１６ｂ，１７ｂ ラック歯
１６ｄ，１７ｄ 加圧歯部材

Claims (6)

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外側に位置することを特徴とする光学機器。
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。
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。
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。
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。
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。