JP2008039942A - Optical apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical apparatus capable of easily suppressing the occurrence of gouging between a feed screw and a rack and the increase of driving resistance. <P>SOLUTION: The optical apparatus includes: a holding member 3 for holding an optical element 4; the rack attached to the holding member; and the feed screw 8a that rotates engaging with the rack so as to drive the holding member. The rack comprises a first member 5 and a second member 6 as a member other than the first member, separately having tooth parts 5c and 6a to be engaged with the feed screw. The tooth parts of the first and second members are arranged opposite to each other across the feed screw, and also, inclined opposite to each other in a direction orthogonal to the axial direction of the feed screw. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

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。   The present invention relates to an optical apparatus including a drive mechanism that drives an optical element such as a lens.

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。   Optical devices such as a digital still camera, a video camera, and an interchangeable lens are provided with a lens driving mechanism that moves a movable holding member that holds a lens in the optical axis direction for zooming and focus adjustment. In such a lens drive mechanism, the rack mounted on the movable holding member is meshed with a feed screw that is rotationally driven by a motor, whereby the rotational force of the feed screw is driven in the optical axis direction of the movable holding member (lens). There is something that converts to force.

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。
特開平8−248284号公報(段落0012〜0018、図1〜4)
For example, in the lens driving mechanism disclosed in Patent Literature 1, rack teeth having an apex angle equal to the apex angle of the feed screw are formed in the rack so as to extend in a direction perpendicular to the axial direction of the feed screw. ing. The rack is integrally formed with a pressing portion that sandwiches the feed screw between the rack teeth. A convex portion having a vertex angle larger than the screw thread angle of the feed screw is formed on the pressing portion. As a result, the generation of sliding noise due to the pressing portion being in contact with the outer periphery of the feed screw over the entire surface thereof is prevented. The convex portion is also formed to extend in a direction perpendicular to the axial direction of the feed screw.
JP-A-8-248284 (paragraphs 0012 to 0018, FIGS. 1 to 4)

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。   However, in the lens driving mechanism disclosed in Patent Document 1, since the rack teeth and the convex portions extend in a direction perpendicular to the axial direction of the feed screw, a twist is generated between the rack and the feed screw during lens driving. Or the driving resistance increases.

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。   In order to avoid the occurrence of twisting and the increase in driving resistance, it is conceivable to incline the rack teeth and the convex portion according to the lead angle of the feed screw. In this case, since the rack teeth and the convex portions are arranged on the opposite sides of the feed screw, their inclination directions are opposite to each other. However, since the rack disclosed in Patent Document 1 is an integrally molded part, the formation of rack teeth and protrusions inclined in opposite directions in this way is used for manufacturing the rack. Mold making is very difficult.

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。   An object of the present invention is to provide an optical apparatus that can easily suppress the occurrence of a twist between a feed screw and a rack and an increase in driving resistance.

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。   An optical apparatus according to one aspect of the present invention includes a holding member that holds an optical element, a rack that is attached to the holding member, and a feed screw that drives the holding member by rotating while meshing with the rack. The rack includes a first member having a tooth portion that meshes with the feed screw, and a second member that is a member different from the first member. The tooth portions of the first and second members are arranged on opposite sides of the feed screw and are inclined in opposite directions with respect to a direction orthogonal to the axial direction of the feed screw. To do.

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。   According to the present invention, the rack is constituted by the first member and the second member which is a member different from the first member, so that the rack has tooth portions which are located with the feed screw interposed therebetween and inclined in the opposite directions. The rack can be easily manufactured. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of twisting between the rack and the feed screw and the increase in driving resistance when the holding member (optical element) is driven.

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。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

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。   FIG. 1 shows the configuration of a lens driving mechanism used in an optical apparatus that is Embodiment 1 of the present invention. 2 and 3 show an enlarged part of the lens driving mechanism.

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。   In these drawings, reference numeral 1 denotes a first guide bar extending in the optical axis direction. The first guide bar 1 is engaged with a U-groove portion 3b formed in a moving ring 3 described later so as to be movable in the optical axis direction. Reference numeral 2 denotes a second guide bar extending in the optical axis direction. A sleeve portion 3a formed on the moving ring 3 is engaged with the second guide bar 2 so as to be movable in the optical axis direction.

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。   The moving ring 3 as a holding member holds the lens 4. The moving ring 3 is guided in the optical axis direction by the sleeve portion 3 a engaging the second guide bar 2, and the second guide bar 1 by engaging the U groove portion 3 b with the first guide bar 1. Rotation around the bar 2 is prevented.

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。   Two flange portions 3e and 3f separated from each other in the optical axis direction are integrally formed on the moving ring 3. The flange portions 3e and 3f are formed with holes 3c and 3d into which shaft portions 5a and 5b (see FIG. 2) formed at both ends in the optical axis direction of the first rack member 5 as the first member are inserted. Has been. Reference numeral 3g denotes an inclined surface inclined with respect to the end face of the flange portion 3f.

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。   In FIG. 2, a plurality of rack teeth (tooth portions) 5 c are formed on the first rack member 5. The rack teeth 5c are inclined by an angle θ with respect to a direction orthogonal to the direction of the axis A (that is, the optical axis direction) of the feed screw 8a described later. This angle θ is equal to the lead angle of the feed screw 8a. However, “equal” here means not only when they are completely equal, but also when they differ within a range that can be regarded as equal (for example, an allowable error range).

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。   Reference numeral 6 denotes a second rack member having two rack teeth (tooth portions) 6a inclined at an angle θ with respect to the direction orthogonal to the axis A direction of the feed screw 8a, as shown in FIG. This angle θ is also equal to the lead angle of the feed screw 8a, like the first rack tooth 5c.

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。   As shown in FIG. 2, the second rack member 6 has the first rack teeth 6a facing the rack teeth 5c of the first rack member 5 (hereinafter, this state is referred to as a rack assembled state). It is attached to the rack member 5. Specifically, a holding shaft portion 5g is formed coaxially with the shaft portions 5a and 5b between the shaft portions 5a and 5b of the first rack member 5, and the connecting portion of the second rack member 6 is formed. 6b is attached to the holding shaft portion 5g so as to be rotatable around the holding shaft portion 5g. These first and second rack members 5 and 6 form one rack.

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。   The second rack member 6 (connection portion 6b) is movable in the direction of the axis A on the holding shaft portion 5g. However, both sides of the holding shaft portion 5g in the axial direction A abut against the second rack member 6 (connecting portion 6b) to prevent the second rack member 6 from moving further in the axis A direction. Flange portions 5d and 5e are formed. That is, the second rack member 6 can move relative to the first rack member 5 in the direction of the axis A only in the range B between the flange portions 5d and 5e.

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。   In the rack assembly state, the rack teeth 5c formed on the first rack member 5 and the rack teeth 6a formed on the second rack member 6 have an angle θ opposite to the direction perpendicular to the direction of the axis A. Just leaning. That is, as shown in FIG. 2, when the clockwise direction is +, the rack teeth 5c are inclined by + θ and the rack teeth 6a are inclined by −θ with respect to the direction orthogonal to the axis A direction.

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。   A coil portion of a torsion coil spring 7 that is an urging member (elastic member) is disposed on the outer periphery of the shaft portion 5 b of the first rack member 5. One end of the coil portion in the axis A direction is in contact with the flange portion 5 e of the first rack member 5. In place of the torsion coil spring 7, other elastic members such as a leaf spring may be used.

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。   Further, the first arm portion 7 a of the torsion coil spring 7 is locked to a locking portion 5 f formed on the first rack member 5. Further, the second arm portion 7 b of the torsion coil spring 7 is locked to the second rack member 6. As a result, the second rack member 6 is biased around the holding shaft portion 5 g in a direction in which the rack teeth 6 a approach the rack teeth 5 c of the first rack member 5.

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。   A feed screw 8a is disposed between the rack teeth 5c, 6a of the first and second rack members 5, 6. Both the rack teeth 5c, 6a sandwich the feed screw 8a from both sides in the radial direction by the biasing force from the arm portions 7a, 7b of the torsion coil spring 7 described above.

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。
The rack teeth 5c, 6a of the first and second rack members 5, 6 are arranged on opposite sides of the feed screw 8a, and are opposite to each other with respect to the direction orthogonal to the axial direction of the feed screw 8a. However, although the second rack member 6 has the rack teeth 6 a, it does not have a role of transmitting the driving force in the optical axis direction directly to the moving ring 3, unlike the first rack member 5. Using the biasing force of the torsion coil spring 7, the second rack member 6 is connected to the first rack member 5 so that the rack teeth 5c of the first rack member 5 are surely engaged with the feed screw 8a. This is a member having a role of sandwiching the feed screw 8a.

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。   In FIG. 1, 9 is a motor and 8 is its output shaft. A feed screw 8 a is formed on the output shaft 8. As the motor 9, various motors such as a stepping motor, a DC motor, and a vibration motor can be used.

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。   The first rack member 5 is configured such that the shaft portions 5a and 5b described above are inserted into the holes 3c and 3d formed in the flange portions 3e and 3f of the moving ring 3, so It is attached so as to be rotatable around 5a and 5b. A slit connected to the hole 3d is formed in the flange portion 3f, and the shaft portion 6a is inserted into the hole 3d through this slit.

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。   At this time, the coil portion of the torsion coil spring 7 is compressed between the first rack member 5 (flange portion 5 e) and the flange portion 3 f of the moving ring 3. For this reason, the first rack member 5 is biased toward the shaft portion 5a in the direction of the axis A with respect to the moving ring 3 by the spring force generated in the coil portion. As shown in FIG. 2, a truncated cone part 5h is formed at the base end side portion of the shaft part 5a. The frusto-conical part 5h abuts around the hole 3c in the flange 3e of the moving ring 3, so that the axis of the shaft 5a relative to the hole 3c is avoided and the moving ring 3 of the first rack member 5 is avoided. Can be removed in the direction of the axis A. Therefore, the position of the moving ring 3 can be controlled with high accuracy.

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。   Further, the first arm portion 7 a of the torsion coil spring 7 abuts on the inclined surface 3 g of the moving ring 3, whereby the urging force of the coil spring 7 is efficiently transmitted to the first rack member 5. And when the 1st rack member 5 and the 1st arm part 7a rotate integrally, it is heavy in the direction which opposes the inclination of the inclined surface 3g, and rotates lightly in the direction which follows an inclination.

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。   In the lens driving mechanism configured as described above, when the motor 9 is energized and the output shaft 8 is rotated, the first rack member 5 is driven in the axial direction A by the engagement of the feed screw 8a and the rack teeth 5c. Force is generated. This driving force is transmitted to the moving ring 3 and moves the moving ring 3 in the optical axis direction.

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。   At this time, as described above, the rack teeth 5c and 6a are inclined in opposite directions, and the inclination angle θ is equal to the lead angle of the feed screw 8a, so that the gap between the feed screw 8a and the rack teeth 5c and 6a is There is almost no twisting.

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。   If the second rack member 6 is fixed in the axial direction A with respect to the first rack member 5, the positional relationship of the rack teeth 5c, 6a in the axis A direction is the thread of the feed screw 8a. One of the rack teeth cannot properly mesh with the feed screw 8a. That is, the drive resistance increases due to a pitch shift between the rack teeth 5c and 6a and the thread. On the other hand, in this embodiment, since the second rack member 6 is allowed to move in the direction of the axis A with respect to the first rack member 5, both the rack teeth 5c and 6a can be fed without difficulty. 8a can be engaged.

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。   With the above configuration, it is possible to suppress an increase in driving resistance due to twisting and pitch deviation in the lens driving mechanism that drives the moving ring 3 in the optical axis direction.

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。   Next, the shape of the feed screw portion 8a and the rack teeth 5c and 6a will be described in detail with reference to FIG.

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。   In FIG. 4, 8a1 is a thread part which meshes with the rack teeth 5c, 6a of the feed screw 8a, and the apex angle (thread angle) is set to θ1. Reference numeral 8a2 denotes a protrusion provided on the outer periphery between adjacent screw threads in the screw portion 8a1, and the apex angle (the opening angle of the adjacent protrusion 8a2) is set to θ2. The protrusion 8a2 has a role of preventing the rack teeth 5c and 6a from shifting in the direction of the axis A with respect to the feed screw 8a when the vibration or impact is applied to the optical apparatus, that is, the tooth skipping.

一方、ラック歯5c,6aの頂角は、θ3に設定されている。   On the other hand, the apex angles of the rack teeth 5c and 6a are set to θ3.

これらθ1〜θ3は、
θ3≦θ2<θ1
という関係を有する。
These θ1 to θ3 are
θ3 ≦ θ2 <θ1
Have the relationship.

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。   As a result, the rack teeth 5c, 6a and the threaded portion 8a1 can slide smoothly in a range where the protruding portion 8a2 is avoided, that is, in the vicinity of the thread valley bottom where the vicinity of the outer periphery of the feed screw 8a is avoided. Further, by providing the feed screw 8a with a protrusion 8a2 for preventing tooth skipping in addition to the screw portion 8a1 for transmitting the original driving force, the moving ring 3 can be accurately detected even if vibration or impact is applied. A lens driving mechanism capable of accurate position control can be realized.

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。   In addition, you may employ | adopt the general rolling screw shape which does not have the projection part 8a2 instead of the shape shown in FIG. 4 as the feed screw 8a.

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。   Next, the configuration of the optical apparatus of the present embodiment is shown in FIG. Here, the configuration of the video camera will be described. However, the present invention can also be applied to an optical apparatus other than a video camera such as an imaging apparatus such as a digital still camera or an interchangeable lens.

220はCCDセンサ、CMOSセンサ等からなる撮像素子である。   Reference numeral 220 denotes an image sensor including a CCD sensor, a CMOS sensor, or the like.

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。   225 is a zoom encoder for detecting the position of the second lens unit L2 as a variator in the optical axis direction, and 227 is a focus encoder for detecting the position of the fourth lens unit L4 as a focus lens in the optical axis direction. . The zoom motor 221 and the focus motor 223 are not limited to a stepping motor, and a DC motor or a vibration type motor can also be used. The second lens unit L2 and the fourth lens unit L4 correspond to the lens 4 shown in FIG.

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。   Reference numerals 221 and 223 denote a zoom motor and a focus motor, and stepping motors can be used. These motors 221 and 223 correspond to the motor 9 shown in FIG.

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。   In order to detect the positions of the second and fourth lens units L2 and L4 in the optical axis direction, the lens units are reset to a predetermined reference position, and then the number of drive pulses input to the stepping motor is counted. .

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。   Further, in order to detect the positions of the second and fourth lens units L2 and L4, a detection method other than the encoder may be employed.

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。   Reference numeral 226 denotes an aperture encoder. For example, a hall element is disposed inside an aperture motor (meter) that is a drive source of the aperture unit 222 to detect the rotational positional relationship between the rotor and the stator. Thereby, the aperture diameter can be detected.

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。   Reference numeral 228 denotes a camera signal processing circuit which performs predetermined amplification, gamma correction, and the like on the output of the image sensor 220 to generate a video signal. The contrast signal component of the video signal passes through the AE gate 229 and the AF gate 230. In other words, an optimum signal extraction range for determining exposure and focusing is set in this gate from within the entire screen. The size of the gate may be variable or a plurality of gates may be provided.

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。   Reference numeral 231 denotes an AF signal processing circuit for AF (autofocus), which generates one or a plurality of outputs related to high-frequency components of the video signal.

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。   Reference numeral 232 denotes a CPU as a control circuit, which controls the entire control of the optical apparatus.

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。   Reference numeral 233 denotes a zoom switch for performing zooming. Reference numeral 234 denotes a zoom tracking memory, which stores focus lens position information to be taken according to the subject distance and the position of the variator lens during zooming. Note that the memory in the CPU 232 may be used as the zoom tracking memory.

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。   For example, it is assumed that the zoom switch 233 is operated by the photographer. The CPU 232 controls the zoom motor 221 and the focus motor 223 so that a predetermined positional relationship between the variator lens and the focus lens calculated based on information in the zoom tracking memory 234 is maintained.

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。   In the AF operation, the CPU 232 drives and controls the focus motor 223 so that the output of the AF signal processing circuit 231 shows a peak. Further, the CPU 232 controls the aperture motor 222 while monitoring the output of the aperture encoder 226 so that the average value of the output of the video signal (Y signal) that has passed through the AE gate 229 becomes a predetermined value in order to obtain appropriate exposure. To control the aperture diameter.

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。   A ROM 502 is provided in the CPU 232 and stores table data of MTF characteristics. An external memory may be provided, and the MTF characteristic table data may be stored therein.

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。   Reference numeral 503 denotes a trigger switch for moving image shooting, and reference numeral 504 denotes a trigger switch for still image shooting. Reference numeral 505 denotes a switch for setting the recording resolution (image resolution) of a still image, and reference numeral 506 denotes an electronic viewfinder configured by a liquid crystal display or the like.

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。   Reference numeral 507 denotes a still image recording circuit for writing still image information on a recording medium such as a magnetic tape, a semiconductor memory card, or an optical disk. Reference numeral 508 denotes a circuit for reducing the video information from the high-pixel type image sensor 220 to a television format signal. .

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。   Reference numeral 509 denotes a moving image recording circuit for recording moving image information on a recording medium. An image sensor drive circuit 510 drives the image sensor 220 so that an electronic shutter operation at a predetermined electronic shutter speed (charge accumulation time) is performed at a predetermined timing based on an instruction from the CPU 232.

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。   When a power switch (not shown) is turned on, in a state where the optical device is set to the recording mode, the video signal obtained by the image sensor 220 is NTSC or PAL by the camera signal processing circuit 228 and the reduction processing circuit 508. TV signal corresponding to the above. An image formed by the television signal is displayed on the electronic viewfinder 506.

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。   At this time, in order to obtain the optimum exposure, the CPU 232 drives the aperture motor 222 so that the Y signal in the AE gate 229 becomes a predetermined value, and the position of the aperture blade as the aperture state (that is, aperture aperture diameter). Is detected by the diaphragm encoder 226.

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。   In this state, when the moving image trigger switch 503 is operated by the photographer and a moving image shooting instruction is given, the CPU 232 drives the moving image recording circuit 509 to record moving image information on the recording medium.

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。   When the photographer operates the still image trigger switch 504 while the moving image is being captured or is not being recorded, but is displayed on the electronic viewfinder 506, the CPU 232 drives the still image recording circuit 507. Then, still image information is recorded on the recording medium.

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。   At this time, if the still image recording resolution is set by the still image resolution setting switch 505 as a low resolution level equivalent to, for example, an NTSC television signal called VGA, an image of one frame being recorded is recorded as it is. Recorded on the medium.

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。   Note that moving image recording can be performed in parallel by temporarily storing high-resolution still image information in a memory 511 provided in the still image recording circuit 507 and recording from the high-resolution still image information.

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。   FIG. 6 shows the configuration of a lens driving mechanism used in an optical apparatus that is Embodiment 2 of the present invention. FIG. 7 shows an enlarged part of FIG.

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。   In these drawings, reference numeral 11 denotes a first guide bar extending in the optical axis direction. The first guide bar 11 is engaged with a U-groove portion 13b formed in a moving ring 13 described later so as to be movable in the optical axis direction. Reference numeral 12 denotes a second guide bar extending in the optical axis direction. A sleeve portion 13a formed on the movable ring 13 is engaged with the second guide bar 12 so as to be movable in the optical axis direction.

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。   The moving ring 13 as a holding member holds the lens 14. The moving ring 13 is guided in the optical axis direction by the sleeve portion 13 a engaging the second guide bar 12, and the second guide bar 11 by engaging the U groove portion 13 b with the first guide bar 11. Rotation about the bar 12 is prevented.

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。   Two flange portions 13e and 13f separated from each other in the optical axis direction are integrally formed on the moving ring 13. The flange portion 13e is formed with a hole portion 13c into which the shaft portion 15a formed at one end in the optical axis direction of the first rack member 15 as the first member is inserted. Further, the flange portion 13f is formed with a hole portion 13d into which a shaft portion 16b (see FIG. 7) formed at the other end in the optical axis direction of the second rack member 16 as the second member is inserted. .

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。   In FIG. 7, reference numeral 15 c denotes a plurality of rack teeth (tooth portions) formed on the first rack member 5. The rack teeth 15c are inclined by an angle θ with respect to a direction orthogonal to the direction of the axis A (that is, the optical axis direction) of the feed screw 18a described later. This angle θ is equal to the lead angle of the feed screw 18a. However, “equal” here means not only when they are completely equal, but also when they differ within a range that can be regarded as equal (for example, an allowable error range), as in the first embodiment.

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。   The second rack member 16 has one rack tooth (tooth portion) 16c inclined by an angle θ with respect to a direction orthogonal to the axis A direction of the feed screw 18a. This angle θ is also equal to the lead angle of the feed screw 18a, similarly to the first rack teeth 15c.

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。   As shown in FIG. 7, the second rack member 16 has the first rack teeth 16c facing the rack teeth 15c of the first rack member 15 (hereinafter, this state is referred to as a rack assembled state). It is attached to the rack member 15. Specifically, the second rack member 16 has a shaft portion 16b that is inserted into the hollow shaft portion 15b of the second rack member 16 in the axial direction. That is, the first rack member 15 and the second rack member 16 are assembled so as to be capable of relative movement in the axial direction in a so-called nested manner.

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。   In the rack assembled state, the rack teeth 15c formed on the first rack member 15 and the rack teeth 16c formed on the second rack member 16 have an angle θ opposite to the direction orthogonal to the direction of the axis A. Just leaning. That is, as shown in FIG. 7, when the clockwise direction is +, the rack teeth 15c are inclined by + θ and the rack teeth 16c are inclined by −θ with respect to the direction orthogonal to the axis A direction.

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。   The first rack member 15 has a truncated cone portion 15h at the proximal end portion of the shaft portion 15a. Further, the base end side portion of the shaft portion 16b of the second rack member 16 has a trapezoidal plate portion 16h having both sides sandwiching the central axis in a truncated cone shape as shown in FIG.

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。   And the coil part of the torsion coil spring 17 which is an urging member (elastic member) is arrange | positioned in the compression state on the outer periphery of the hollow shaft part 15b. Thereby, the spring force generated in the coil portion of the torsion coil spring 17 acts so as to separate the first and second rack members 15 and 16 from each other in the axial direction.

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。   Further, the first arm portion 17 a of the torsion coil spring 17 is locked to the first rack member 15. Further, the second arm portion 17 b of the torsion coil spring 17 is locked to the second rack member 16. As a result, the second rack member 16 is biased around the hollow shaft portion 15 b in a direction in which the rack teeth 16 c approach the rack teeth 15 c of the first rack member 15.

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。   A feed screw 18a is disposed between the rack teeth 15c, 16c of the first and second rack members 15, 16. Both rack teeth 15c, 16c sandwich the feed screw 18a from both sides in the radial direction by the biasing force from the arm portions 17a, 17b of the torsion coil spring 17 described above.

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。   In FIG. 6, 19 is a motor and 18 is its output shaft. A feed screw 18 a is formed on the output shaft 18. As the motor 19, various motors such as a stepping motor, a DC motor, and a vibration motor can be used.

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。   The first rack member 15 and the second rack member 16 are configured so that the shaft portions 15a and 16a described above are inserted into the holes 13c and 13d formed in the flange portions 13e and 13f of the movable ring 13, so that the movable ring 13 is attached so as to be rotatable around the shaft portions 15a and 16a. The flange portion 13f is formed with a slit connected to the hole portion 13d, and the shaft portion 16a is inserted into the hole portion 13d through the slit. These first and second rack members 15 and 16 form one rack.

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。   At this time, the coil portion of the torsion coil spring 17 is compressed between the first rack member 15 and the second rack member 16 as described above, and the spring force is applied to the first and second rack members. 15 and 16 are separated from each other in the axial direction. Thereby, the truncated cone part 15h and the trapezoidal plate part 16h of the first and second rack members 15 and 16 come into contact with the periphery of the hole parts 13c and 13d in the flange parts 13e and 13f, and the shaft part with respect to the hole parts 13c and 13d. Axis misalignment of 15a and 16a is avoided. At the same time, play in the direction of the axis A relative to the moving ring 13 of the first and second rack members 15 and 16 can be removed. Therefore, the position of the moving ring 13 can be controlled with high accuracy by the driving force from the feed screw 18a.

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。   In the lens driving mechanism configured as described above, when the motor 19 is energized and the output shaft 18 is rotated, the first rack member 15 is driven in the axial direction A by the engagement of the feed screw 18a and the rack teeth 15c. Force is generated. Further, a driving force in the axial direction A is also generated in the second rack member 16 by the meshing of the feed screw 18a and the rack teeth 16c. These driving forces are transmitted to the moving ring 13 to move the moving ring 13 in the optical axis direction.

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。   At this time, as described above, the rack teeth 15c and 16c are inclined in directions opposite to each other and the inclination angle θ is equal to the lead angle of the feed screw 18a, so that the gap between the feed screw 18a and the rack teeth 15c and 16c is There is almost no twisting.

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。   In this embodiment, since the relative movement of the first and second rack members 15 and 16 in the direction of the axis A is allowed, both rack teeth 15c and 16c are shifted in pitch with respect to the feed screw 18a. Can be engaged without any problems.

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。   With the above configuration, it is possible to suppress an increase in driving resistance due to twisting and pitch deviation in the lens driving mechanism that drives the moving ring 13 in the optical axis direction.

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。   The shapes of the feed screw 18a and the rack teeth 15c and 16c are as described in the first embodiment (FIG. 4). However, the feed screw 18a may have a general rolling screw shape.

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。   In addition, the lens driving mechanism of this embodiment can be used for the optical apparatus described in Embodiment 1 (FIG. 5).

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。   As described above, according to each of the above-described embodiments, two rack members are combined into one rack so that they face each other so as to sandwich the lead screw and are opposite to each other so as to match the lead angle of the lead screw. A rack having rack teeth inclined in the direction can be easily manufactured. By using this rack, it is possible to suppress the occurrence of twisting and an increase in driving resistance between the rack and the feed screw when the moving ring (lens) is driven.

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。   Further, since both rack teeth properly mesh with the feed screw in a state where the pitch deviation between both rack teeth and the feed screw is automatically corrected, an increase in driving resistance due to the pitch deviation can be avoided. As a result, for the actuator that drives the feed screw, it is not necessary to set the torque in consideration of an increase in driving resistance, so that a small and high-speed actuator can be used. As a result, it is possible to reduce the size of the optical device, reduce power consumption, and reduce noise, and also to increase the speed of zooming and focusing operations.

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。   In addition, since the threaded portion is provided on the radially inner side of the feed screw and the protrusion is provided on the outside to prevent tooth skipping, the rack can be driven smoothly near the root of the feed screw, and the lens position caused by vibration or impact can be adjusted. Variations can be avoided.

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。   In addition, this invention is not restricted to the structure demonstrated in the said Example, A various change and deformation | transformation are possible for this Example in the range shown to a claim.

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。1 is a perspective view illustrating a configuration of a lens driving mechanism that is Embodiment 1 of the present invention. FIG. 図1の一部を拡大した図。The figure which expanded a part of FIG. 図1の一部の拡大した図。FIG. 2 is an enlarged view of a part of FIG. 1. 実施例1で用いられている送りねじの断面図。Sectional drawing of the feed screw used in Example 1. FIG. 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。FIG. 3 is a block diagram of an optical apparatus provided with the lens driving mechanism of Examples 1 and 2. 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。FIG. 6 is a perspective view illustrating a configuration of a lens driving mechanism that is Embodiment 2 of the present invention. 図6の一部を拡大した図。The figure which expanded a part of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

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
1, 2, 11, 12 Guide bar 3, 13 Moving ring 4, 14 Lens 5, 15 First rack member 6, 16 Second rack member 5c, 6a, 15c, 16c Rack teeth 7, 17 Torsion coil spring 8a , 18a Lead screw 9, 19 Motor

Claims (5)

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。
A holding member for holding the optical element;
A rack attached to the holding member;
A feed screw that drives the holding member by meshing with the rack and rotating;
Each of the racks includes a first member having a tooth portion that meshes with the feed screw and a second member that is a member different from the first member,
The tooth portions of the first and second members are disposed on opposite sides of the feed screw and are inclined in directions opposite to each other with respect to a direction orthogonal to the axial direction of the feed screw. Features optical equipment.
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。   2. The optical apparatus according to claim 1, wherein the tooth portions of the first and second members each have an inclination angle equal to a lead angle of the feed screw with respect to a direction orthogonal to the axial direction. 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。
3. The optical device according to claim 1, wherein the feed screw has a screw portion that meshes with the tooth portion and a protrusion provided on an outer periphery of the screw portion, and satisfies the following condition. machine.
θ3 ≦ θ2 <θ1
The optical apparatus according to claim 1, wherein θ1 is an apex angle of the threaded portion, θ2 is an apex angle of the protruding portion, and θ3 is an apex angle of the tooth portion.
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。   The optical apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the first and second members are assembled so as to be relatively movable in the axial direction. 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。
Each of the first and second members has an attachment portion that is attached to the holding member so as to be movable in the axial direction.
An urging member is provided between the first member and the second member to urge each of the attachment portions toward opposite sides in the axial direction to press the holding member. Item 5. The optical apparatus according to any one of Items 1 to 4.
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