JP2013037078A - レンズユニットおよび光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズユニットにおけるラックの歯飛びを防止する。
【解決手段】レンズユニットであって、連続したネジ山を有する回転駆動されるリードねじと、レンズを保持するレンズ保持部と、レンズ保持部に連結され、リードねじが挿入される、一対の内面および一対の内面を連結する連結部を有するＵ字形状のラック部と、ラック部の一対の内面の一方に配され、ネジ山の対向する部分と平行に形成された第一の歯形部と、ラック部の一対の内面の他方において、リードねじの中心に対して第一の歯形部に対向する位置よりも連結部に近い側に配され、ネジ山の対向する部分と平行に形成された第二の歯形部とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、レンズユニットおよび光学機器に関する。

リードスクリューと、リードスクリューの周面を挟む一対の面にそれぞれ歯形部を有する移動部材とを備えるレンズ駆動装置がある（特許文献１参照）。
［特許文献１］ 特開２００９−０４７７９８号公報

歯形部との干渉を避けつつリードスクリューを軸方向と直交する方向に挿入できるように歯形部を直線的に形成すると、リードスクリューと歯形部の間にがたが生じる。

本発明の第一態様として、連続したネジ山を有する回転駆動されるリードねじと、レンズを保持するレンズ保持部と、レンズ保持部に連結され、リードねじが挿入される、一対の内面および一対の内面を連結する連結部を有するＵ字形状のラック部と、ラック部の一対の内面の一方に配され、ネジ山の対向する部分と平行に形成された第一の歯形部と、ラック部の一対の内面の他方において、リードねじの中心に対して第一の歯形部に対向する位置よりも連結部に近い側に配され、ネジ山の対向する部分と平行に形成された第二の歯形部とを備えるレンズユニットが提供される。

本発明の第二態様として、上記のレンズユニットと、リードねじを回転駆動するモータと、リードねじを、レンズの光軸に沿った方向に支持する支持部とを備え、モータの駆動力によりレンズが光軸に沿って移動する光学機器が提供される。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

一眼レフカメラ１００の模式的断面図である。 駆動機構４００の分解斜視図である。 駆動機構４００の斜視図である。 駆動機構４００の部分的な斜視図である。 ラック部２９０の正面図である。 ラック部２９０内面の正面図である。 ラック部２９０内面の正面図である。 ラック部２９０の噛み合い状態を示す図である。 ラック部２９０の噛み合い状態を示す図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、一眼レフカメラ１００の模式的断面図である。一眼レフカメラ１００は、レンズユニット２００およびカメラボディ３００を備える。

なお、以降の説明において、カメラボディ３００に対してレンズユニット２００を装着した側を「前」として方向、位置関係等を記載する。また、カメラボディ３００に対して装着されたレンズユニット２００と反対側を「後」として方向、位置関係等を記載する。

レンズユニット２００は、固定筒２１０、第一レンズ群２２０、第二レンズ群２３０、および第三レンズ群２４０を有する。固定筒２１０の前面にはフィルタ枠２１２が、固定筒２１０の後端にはレンズ側マウント部２６０がそれぞれ配される。

フィルタ枠２１２には、フィルタ、フード、コンバージョンレンズ等のレンズアクセサリを装着できる。レンズ側マウント部２６０は、カメラボディ３００に設けられたボディ側マウント部３６０と嵌合して、レンズユニット２００をカメラボディ３００の前面に固定する。

レンズ側マウント部２６０およびボディ側マウント部３６０の結合は、予め定められた操作に従って解除できる。これにより、カメラボディ３００には、同じ規格のレンズ側マウント部２６０を有する他のレンズユニット２００を装着できる。

レンズユニット２００において、第一レンズ群２２０は、固定筒２１０前面に固定される。第二レンズ群２３０および第三レンズ群２４０は、第一レンズ群２２０と共通の光軸Ｘ上に配列されて、第一レンズ群２２０と共に光学系を形成する。

第二レンズ群２３０はレンズ保持枠２３２により保持され、レンズ保持枠２３２は案内軸２７２、２７４から摺動自在に支持される。即ち、図中下側の案内軸２７２は、固定筒２１０の一部に後端を支持され、ブラケット板２７３に前端を支持される。ブラケット板２７３は、止めねじ２７７により固定筒２１０に対して固定される。これにより、案内軸２７２は、光軸Ｘと平行に、固定筒２１０に対して固定される。

また、図中上側の案内軸２７４は、固定筒２１０の一部に後端を支持され、ブラケット板２７５に前端を支持される。ブラケット板２７５は、止めねじ２７７により固定筒２１０に対して固定される。これにより、案内軸２７４は、光軸Ｘと平行に、固定筒２１０に対して固定される。

レンズ保持枠２３２は、図中下側の嵌合部２３４に設けられた嵌合穴に案内軸２７２を挿通される。嵌合穴は案内軸２７２の外周と相補的な形状を有するので、嵌合部２３４は案内軸２７２から嵌合支持される。これにより、レンズ保持枠２３２は、案内軸２７２に案内されて光軸Ｘ方向に移動する。

また、レンズ保持枠２３２は、図中上側の係合部２３６に設けられた係合溝に案内軸２７４を挿通される。係合溝は案内軸２７４の径と同じ幅を有する。よって、案内軸２７２に嵌合したレンズ保持枠２３２は、更に案内軸２７４に係合して、案内軸２７２の回りに回転することを規制される。これにより、レンズ保持枠２３２に保持された第二レンズ群２３０は、光軸Ｘから逸れることなく光軸Ｘ方向に移動する。

レンズ側制御部２５０は、固定筒２１０の後端面付近に配される。レンズユニット２００がカメラボディ３００に装着された場合、レンズ側制御部２５０は、レンズユニット２００の動作を制御すると共に、ボディ側制御部３２２との通信も担う。これにより、レンズユニット２００は、カメラボディ３００と協働して動作する。

カメラボディ３００は、ボディ側マウント部３６０の後方に配されたミラーユニット３７０を備える。ミラーユニット３７０の下方には合焦光学系３８０が配される。また、ミラーユニット３７０の上方にはフォーカシングスクリーン３５２が配される。

ミラーユニット３７０は、メインミラー３７１およびサブミラー３７４を含む。メインミラー３７１は、メインミラー回動軸３７３により軸支されたメインミラー保持枠３７２に支持される。

サブミラー３７４は、サブミラー回動軸３７６により軸支されたサブミラー保持枠３７５に支持される。サブミラー保持枠３７５は、メインミラー保持枠３７２に対して回動する。よって、メインミラー保持枠３７２が回動した場合、サブミラー保持枠３７５もメインミラー保持枠３７２と共に変位する。

メインミラー保持枠３７２の前端が降下した場合、メインミラー３７１は、レンズユニット２００から入射した入射光束上に斜めに位置する。メインミラー保持枠３７２が上昇した場合、メインミラー３７１は、入射光束を避けた位置に退避する。

メインミラー３７１が入射光束上に位置する場合、レンズユニット２００を通じて入射した入射光束は、メインミラー３７１に反射されてフォーカシングスクリーン３５２に導かれる。フォーカシングスクリーン３５２は、レンズユニット２００の光学系と共役な位置に配されて、レンズユニット２００の光学系が形成した像を可視化する。

フォーカシングスクリーン３５２の更に上方にはペンタプリズム３５４が配され、ペンタプリズム３５４の後方にはファインダ光学系３５６が配される。ファインダ光学系３５６の後端は、ファインダ３５０としてカメラボディ３００の背面に露出する。また、ファインダ光学系３５６の上方には、測光センサ３９０が配される。

フォーカシングスクリーン３５２上の像は、ペンタプリズム３５４およびファインダ光学系３５６を通じてファインダ３５０から観察される。ここで、ペンタプリズム３５４を通じて像を観察することにより、ファインダ３５０からは被写界を正立正像として観察できる。

測光センサ３９０は、ファインダ光学系３５６の上方に配され、分岐されさた入射光束の一部を受光する。測光センサ３９０は、被写体輝度を検出して、ボディ側制御部３２２に撮影条件の一部である露出条件を算出させる。

また、メインミラー３７１は、入射光束の一部を透過するハーフミラー領域を有する。サブミラー３７４は、ハーフミラー領域から入射した入射光束の一部を、合焦光学系３８０に向かって反射する。

合焦光学系３８０は、入射した入射光束の一部を合焦位置センサ３８２に導く。これにより、ボディ側制御部３２２は、レンズユニット２００の光学系を合焦させる場合に移動する第二レンズ群２３０の移動先を決定する。

ミラーユニット３７０の後方には、シャッタユニット３１０、光学フィルタ３３２、撮像素子３３０、基板３２０および表示部３４０が順次配される。シャッタユニット３１０は、例えば、先幕および後幕を有するフォーカルプレーンシャッタである。光学フィルタ３３２は、撮像素子３３０の直前に設置され、撮像素子３３０に入射する像光から可視帯域外の成分を除去すると共に、撮像素子３３０の表面を保護する。

また、光学フィルタ３３２は、ローパスフィルタとして像光の空間周波数を低下させる。これにより、撮像素子３３０のナイキスト周波数を越える空間周波数を有する像光が撮像素子３３０に入射した場合に生じるモアレが抑制される。

光学フィルタ３３２の背後に配される撮像素子３３０は、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサなどの光電変換素子により形成される。撮像素子３３０の更に背後には、基板３２０、背面表示部３４０が順次配される。基板３２０には、ボディ側制御部３２２および画像処理部３２４等が実装される。背面表示部３４０は、液晶表示板等により形成され、カメラボディ３００の背面に表示面を露出する。

上記のような一眼レフカメラ１００においてレリーズボタンが半押しされると、測光センサ３９０は、入射光束から被写体輝度を検出する。ボディ側制御部３２２は、検出された被写体輝度に応じて、絞り値、シャッタ速度、ＩＳＯ感度等の撮像条件を算出する。

これにより、一眼レフカメラ１００は、適切な撮影条件で被写体を撮影できる状態になる。また、一眼レフカメラ１００の動作モードによっては、レリーズボタンが半押し状態になったことを契機としてレンズユニット２００の光学系を合焦させる場合もある。

更に、レリーズボタンが全押し状態になると、メインミラー３７１は像光の光路から退避して撮影位置に移動する。次いで、シャッタユニット３１０の先幕が開いて画枠が開放される。

これにより、レンズユニット２００の光学系を通じて入射した像光は、光学フィルタ３３２を透過して撮像素子３３０に受光される。撮像素子３３０は、像光に応じた電気信号を生成する。撮影が完了すると、シャッタユニット３１０において後幕が画枠を遮蔽し、メインミラー３７１およびサブミラー３７４は再び観察位置に復帰する。

図２は、レンズユニット２００において第二レンズ群２３０を保持したレンズ保持枠２３２を移動させる駆動機構４００の分解斜視図である。図１と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

駆動機構４００において、一方の案内軸２７２の後端は、固定筒２１０に形成された軸受けに差し込むことにより支持される。案内軸２７２の前端は、ブラケット板２７３により支持される。ブラケット板２７３は、固定筒２１０のねじ穴２１７にねじ込まれる止めねじ２７７により固定筒２１０に対して固定される。こうして、案内軸２７２は、固定筒２１０に対して位置決めされる。

他方の案内軸２７４の後端は、固定筒２１０に形成された軸受け２１９に差し込むことにより支持される。案内軸２７２の前端は、ブラケット板２７５により支持される。ブラケット板２７５は、固定筒２１０のねじ穴２１５にねじ込まれる止めねじ２７７により固定筒２１０に対して固定される。こうして案内軸２７４は、固定筒２１０に対して位置決めされる。

一対の案内軸２７２、２７４は、互いに平行に、また、光軸Ｘに対して平行に位置決めされる。よって、案内軸２７２、２７４により案内されるレンズ保持枠２３２は、固定筒２１０に対して相対移動する。こうして、第二レンズ群２３０は、光軸Ｘに沿って移動可能に支持される。

レンズ保持枠２３２を駆動する駆動機構４００は、嵌合部２３４に対して周方向に隣接してレンズ保持枠２３２に設けられたラック部２９０を含む。ラック部２９０は、互いに対向する一対の側壁部２９２、２９４を有する。一対の側壁部２９２、２９４は、図中下端で結合されてＵ字状の形状をなす。

ラック部２９０の下端は、光軸Ｘと平行な回動軸２９６の回りに回動自在に、嵌合部２３４に対して結合される。また、ラック部２９０は、捩じりばね２９９により図中時計回りに付勢される。

更に、駆動機構４００は、アクチュエータユニット２８０を含む。アクチュエータユニット２８０は、アクチュエータフレーム２８１と、アクチュエータフレーム２８１に取り付けられた回転アクチュエータ２８２とを有する。

アクチュエータフレーム２８１は、固定筒２１０のねじ穴２１８にねじ込まれる止めねじ２８７により、固定筒２１０に対して固定される。回転アクチュエータ２８２には、固定筒２１０に対して止めねじ２１６で固定されたフレキシブルプリント回路基板２１４を通じて駆動電力が供給される。

図３は、図２と異なる視点から見た駆動機構４００の部分的な分解斜視図である。図２と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

アクチュエータユニット２８０は、図中で回転アクチュエータ２８２の下方に、リードねじ２８４を有する。リードねじ２８４は、アクチュエータフレーム２８１から、光軸Ｘと平行に支持される。また、リードねじ２８４は、回転アクチュエータ２８２の出力軸と平行に支持され、アクチュエータフレーム２８１に収容された輪列を介して回転アクチュエータ２８２に回転駆動される。

図４は、駆動機構４００の部分的な斜視図である。図４は、アクチュエータユニット２８０からアクチュエータフレーム２８１および回転アクチュエータ２８２を取り除き、ラック部２９０にリードねじ２８４が挿入されている様子を示す。アクチュエータユニット２８０が固定筒２１０に対して固定された場合、リードねじ２８４は、ラック部２９０の一対の側壁部２９２、２９４の間に挿入される。

図５は、ラック部２９０を、リードねじ２８４の軸方向から見た様子を示す正面図である。ラック部２９０において、一対の側壁部２９２、２９４は互いに略平行に、図中垂直に配される。一対の側壁部２９２、２９４の上端は互いに離間して、ラック部２９０の内面を外部に向かって開放する。

ラック部２９０において、一対の側壁部２９２、２９４の図中下端は、図中水平な連結部により互いに連結されて全体としてＵ字形状をなす。側壁部２９２、２９４の図中下端は、回動軸２９６に共通に結合される。

ラック部２９０の一方の側壁部２９２内面には、第一の歯形部として直線歯形部２９１が形成される。直線歯形部２９１は、側壁部２９２の内面に沿って形成され、リードねじ２８４のねじ山の対向する部分と平行に、側壁部２９２内面の略全高にわたって形成される。直線歯形部２９１は、ラック部２９０の内側に挿入されたリードねじ２８４のねじ山と噛み合う。

ラック部２９０の他方の側壁部２９４内面には、第二の歯形部として円弧歯形部２９３が形成される。円弧歯形部２９３の上端は、図中でリードねじ２８４の中心Ｄと同じ高さに位置する。円弧歯形部２９３の下端は、図示の面においてリードねじ２８４の下端に位置する。

円弧歯形部２９３は、上記上端および上記下端の間で、リードねじ２８４のねじ山に沿って円弧状に形成される。これにより、円弧歯形部２９３は、リードねじ２８４周面の略１／４において、リードねじ２８４のねじ山と噛み合う。

なお、円弧歯形部２９３の上端は、直線歯形部２９１と平行になる。よって、ラック部２９０に対して図中上方からリードねじ２８４を挿入した場合に、直線歯形部２９１と円弧歯形部２９３とが干渉して、リードねじ２８４の進入を妨げることはない。

また、ラック部２９０は、図中の矢印Ａで示すように、捩じりばね２９９により図中時計回りに付勢される。よって、一方の側壁部２９２に配された直線歯形部２９１は、リードねじ２８４に押し付けられる。これにより、直線歯形部２９１および円弧歯形部２９３のうち、直線歯形部２９１は優越的にリードねじ２８４のねじ山と噛み合う。

回転アクチュエータ２８２によりリードねじ２８４が回転駆動された場合、リードねじ２８４に噛み合う直線歯形部２９１を有するラック部２９０は、リードねじ２８４の長手方向に移動する。これにより、ラック部２９０に結合されたレンズ保持枠２３２と、レンズ保持枠２３２に保持された第二レンズ群２３０も光軸Ｘ方向に移動する。回転アクチュエータ２８２の回転方向が逆転した場合は、レンズ保持枠２３２の移動方向も反転する。

図６は、ラック部２９０において、直線歯形部２９１が形成された側壁部２９２の内面を示す図である。図６は、図５において矢印Ｂで示す方向からラック部２９０の一方の側壁部２９２を見た様子を示す。

側壁部２９２の内面において、互いに平行な複数の直線歯形部２９１が、一対の直線歯形群２９５を形成する。直線歯形部２９１の各々は、下端よりも上端が図中で右寄りになるように傾いて、ラック部２９０のねじ山と相補的な形状のねじ山を形成する。よって、前述のように側壁部２９２がリードねじ２８４に向かって押し付けられた場合、直線歯形部２９１とリードねじ２８４は、相互に密着して噛み合う。

図７は、ラック部２９０において、円弧歯形部２９３が形成された側の側壁部２９４の内面を示す図である。図７は、図５において矢印Ｃで示す方向からラック部２９０の他方の側壁部２９４を見た様子を示す。

側壁部２９４の内面において、互いに平行な複数の円弧歯形部２９３が、一対の円弧歯形群２９７を形成する。円弧歯形部２９３の各々は、リードねじ２８４の周面に沿って円弧状のねじ山を形成する。円弧歯形部２９３の各々は、下端よりも上端が図中で右寄りになるように傾いて、ラック部２９０のねじ山と相補的な形状のねじ山を形成する。よって、円弧歯形部２９３がリードねじ２８４と噛み合った場合は、相互のフランクが密着して噛み合う。

ここで、円弧歯形部２９３は、側壁部２９４の内面において、リードねじ２８４の中心Ｄに対して、直線歯形部２９１に対向する位置よりも図中下方の連結部に近い側に配される。また、円弧歯形部２９３は、ネジ山の対向する部分と平行に形成され、側壁部２９２、２９４を連結する連結部から、側壁部２９４の内面がリードねじ２８４の中心Ｄに対向する位置までの間に配される。

これにより、ラック部２９０に対してリードねじ２８４を側方から挿入してレンズユニット２００を製造する場合に、円弧歯形部２９３とリードねじ２８４のねじ山が干渉することがない。よって、リードねじ２８４をラック部２９０に対して端部からねじ込む必要がなく、レンズユニット２００の生産性を向上させることができる。

図８は、ラック部２９０における直線歯形部２９１および円弧歯形部２９３とリードねじ２８４との噛み合い状態を示す図である。図示のように、リードねじ２８４のねじ山は一定のピッチＰ_０を有する。

また、それぞれが複数の円弧歯形部２９３を含む円弧歯形群２９７は、複数の直線歯形部２９１を含む直線歯形群２９５に対向した位置にそれぞれ配される。よって、ラック部２９０の内側において、リードねじ２８４は、互いに対向する直線歯形群２９５および円弧歯形群２９７に挟まれる。

それぞれが複数の直線歯形部２９１を含む一対の直線歯形群２９５は、ラック部２９０の側端部近傍に離間して配される。このため、ラック部２９０における直線歯形部２９１は、直線歯形群２９５のそれぞれにおいて直線歯形部２９１の間に形成されるピッチＰ_１と、互いに隣接する直線歯形群２９５の間で隣接する直線歯形部２９１のピッチＰ_２との２種類のピッチを有する。

ひとつの直線歯形群２９５内における直線歯形部２９１相互のピッチＰ_１は、リードねじ２８４のピッチＰ_０と等しい。しかしながら、隣接する直線歯形群２９５の間で隣接する直線歯形部２９１のピッチＰ_２は、リードねじ２８４のピッチＰ_０の整数倍よりも大きい。

このため、図中左側の直線歯形群２９５においては、直線歯形部２９１の各々における図中左側のフランクがリードねじ２８４の図中右側のフランクに接する。また、図中右側の直線歯形群２９５においては、直線歯形部２９１の各々における図中右側のフランクが、リードねじ２８４の図中左側のフランクに接する。

既に説明した通り、側壁部２９２は捩じりばね２９９の付勢力によりリードねじ２８４に向かって押し付けられている。よって、上記のように、リードねじ２８４のピッチＰ_０の整数倍よりも大きいピッチＰ_１を有する直線歯形部２９１は、リードねじ２８４に対してがた寄せした状態で接する。

これにより、ラック部２９０の直線歯形部２９１は、リードねじ２８４から効率よく駆動力を伝達される。また、回転アクチュエータ２８２の回転方向が反転してリードねじ２８４の回転方向が反転した場合に、ラック部２９０は移動方向を遅滞なく反転する。

なお、上記の例では、直線歯形部２９１のピッチＰ_１を、リードねじ２８４のピッチＰ_０の整数倍よりも大きくすることにより、直線歯形部２９１をリードねじ２８４に対してがた寄せした。しかしながら、直線歯形部２９１のピッチＰ_１を、リードねじ２８４のピッチＰ_０の整数倍よりも小さくすることによっても同様にがた寄せできる。

上記のような直線歯形部２９１に対して、それぞれが複数の円弧歯形部２９３を含む一対の円弧歯形群２９７も、ラック部２９０の側端部近傍に離間して配される。このため、ラック部２９０における円弧歯形部２９３は、円弧歯形群２９７のそれぞれにおいて円弧歯形部２９３相互の間のピッチＰ_３と、互いに隣接する円弧歯形群２９７の間で隣接する円弧歯形部２９３のピッチＰ_４との２種類のピッチを有する。

ひとつの円弧歯形群２９７内における円弧歯形部２９３相互のピッチＰ_３は、リードねじ２８４のピッチＰ_０と等しい。また、隣接する一対の円弧歯形群２９７の間で隣接する円弧歯形部２９３のピッチＰ_４は、リードねじ２８４のピッチＰ_０の整数倍に等しい。よって、円弧歯形部２９３とリードねじ２８４が接した場合、円弧歯形部２９３の各々においては、両方のフランクがリードねじ２８４のフランクに接する。

ただし、上記の通り、ラック部２９０は捩じりばね２９９により付勢されている。このため、直線歯形部２９１がリードねじ２８４に対して常時接しているのに対して、円弧歯形部２９３は、リードねじ２８４から離間している。

よって、リードねじ２８４が回転駆動されてラック部２９０に駆動力を伝達する場合には、直線歯形部２９１とリードねじ２８４との摺動摩擦は回転アクチュエータ２８２の負荷となる。しかしながら、円弧歯形部２９３とリードねじ２８４との間には、摺動抵抗は生じない。

図９は、ラック部２９０の噛み合い状態が変化した様子を、図８に示した噛み合い状態と比較して示す図である。レンズユニット２００に対して外部から大きな衝撃等が加わった場合、Ｕ字形状を有するラック部２９０の一時的な変形により、一対の側壁部２９２、２９４の間隔Ｗ_１が、通常の間隔Ｗ_０よりも広く拡がる場合がある。

このような状態でリードねじ２８４の軸方向の負荷がラック部２９０に作用すると、直線歯形部２９１がリードねじ２８４のねじ山を乗り越えて歯飛びを生じる場合がある。しかしながら、ラック部２９０は、直線歯形部２９１と対向する位置に円弧歯形部２９３を有するので、リードねじ２８４と直線歯形部２９１とが離間した場合には、円弧歯形部２９３がリードねじ２８４と噛み合う。

円弧歯形部２９３は、リードねじ２８４のネジ山と噛み合うピッチを有するので、円弧歯形部２９３とリードねじ２８４が噛み合った場合は、ラック部２９０とリードねじ２８４とが、リードねじ２８４の軸方向に位置ずれする歯飛びは防止される。

なお、上記のような用途に鑑みて、円弧歯形部２９３は、直線歯形部２９１よりも多数設けられていることが好ましい。既に説明したように、円弧歯形部２９３は、通常はリードねじ２８４に接していないので、円弧歯形部２９３の歯数を増加させることにより、回転アクチュエータ２８２の負荷が増すことはない。

また、上記の例では、円弧歯形部２９３のピッチＰ_３が、リードねじ２８４のピッチＰ_０と等しく、隣接する一対の円弧歯形群２９７の間で隣接する円弧歯形部２９３のピッチＰ_４は、リードねじ２８４のピッチＰ_０の整数倍に等しいものとした。しかしながら、円弧歯形部２９３の狭いピッチＰ_３が、直線歯形部２９１の狭いピッチＰ_１に比べて、リードねじ２８４のピッチＰ_０に近ければ上記と同様の作用が得られる。

即ち、捩じりばね２９９により付勢された直線歯形部２９１がリードねじ２８４に密着している場合は、円弧歯形部２９３がリードねじ２８４から離間し、何らかの外力が作用した場合に限って円弧歯形部２９３がリードねじ２８４に接して歯飛びを防止するという作用が得られる。よって、円弧歯形部２９３のピッチＰ_３は、リードねじ２８４のピッチＰ_１と全く同一ではなくてもよい。

同様に、円弧歯形部２９３の広いピッチＰ_４が、直線歯形部２９１の広いピッチＰ_２よりも、リードねじ２８４のピッチＰ_０の整数倍に近ければ同様の作用が得られる。よって、円弧歯形部２９３のピッチＰ_４は、リードねじ２８４のピッチＰ_１の整数倍に限定されるわけではない。

ここまで、一眼レフカメラ１００のレンズユニット２００を例にあげて説明した。しかしながら、上記のような駆動機構４００の構造の適用は一眼レフカメラ１００に限られるわけではない。このような構造は、レンズ交換式ミラーレスカメラ、レンズ固定式コンパクトカメラ等の各種撮像装置の他、顕微鏡、望遠鏡等の光学機器のように、リードねじ２８４およびラック部２９０の組み合わせにより光学部材を駆動する光学機器に広く適用できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１００ 一眼レフカメラ、２００ レンズユニット、２１０ 固定筒、２１２ フィルタ枠、２１４ フレキシブルプリント回路基板、２１５、２１７、２１８ ねじ穴、２１６、２７７、２８７ 止めねじ、２１９ 軸受け、２２０ 第一レンズ群、２３０ 第二レンズ群、２３２ レンズ保持枠、２３４ 嵌合部、２３６ 係合部、２４０ 第三レンズ群、２５０ レンズ側制御部、２６０ レンズ側マウント部、２７２、２７４ 案内軸、２７３、２７５ ブラケット板、２８０ アクチュエータユニット、２８１ アクチュエータフレーム、２８２ 回転アクチュエータ、２８４ リードねじ、２９０ ラック部、２９１ 直線歯形部、２９２、２９４ 側壁部、２９３ 円弧歯形部、２９５ 直線歯形群、２９６ 回動軸、２９７ 円弧歯形群、２９９ 捩じりばね、３００ カメラボディ、３１０ シャッタユニット、３２０ 基板、３２２ ボディ側制御部、３２４ 画像処理部、３３０ 撮像素子、３３２ 光学フィルタ、３４０ 表示部、３５０ ファインダ、３５２ フォーカシングスクリーン、３５４ ペンタプリズム、３５６ ファインダ光学系、３６０ ボディ側マウント部、３７０ ミラーユニット、３７１ メインミラー、３７２ メインミラー保持枠、３７３ メインミラー回動軸、３７４ サブミラー、３７５ サブミラー保持枠、３７６ サブミラー回動軸、３８０ 合焦光学系、３８２ 合焦位置センサ、３９０ 測光センサ、４００ 駆動機構

Claims (7)

1. 連続したネジ山を有する回転駆動されるリードねじと、
   レンズを保持するレンズ保持部と、
   前記レンズ保持部に連結され、前記リードねじが挿入される、一対の内面および前記一対の内面を連結する連結部を有するＵ字形状のラック部と、
   前記ラック部の前記一対の内面の一方に配され、前記ネジ山の対向する部分と平行に形成された第一の歯形部と、
   前記ラック部の前記一対の内面の他方において、前記リードねじの中心に対して前記第一の歯形部に対向する位置よりも前記連結部に近い側に配され、前記ネジ山の対向する部分と平行に形成された第二の歯形部と、
   を備えるレンズユニット。
2. 前記第一の歯形部は前記一対の内面の前記一方に沿って配されるとともに、前記第二の歯形部は前記連結部から前記リードねじの中心に対向する位置まで配される請求項１に記載のレンズユニット。
3. 前記第二の歯形部は、前記リードねじの延伸方向について、前記第一の歯形部に対向した位置に配される請求項１または２に記載のレンズユニット。
4. 前記ラック部を、前記第一の歯形部を前記リードねじに押し付ける方向に付勢する付勢部をさらに備える請求項１から３のいずれか一項に記載のレンズユニット。
5. 前記第一の歯形部のピッチと前記第二の歯形部のピッチは異なっており、
   前記第一の歯形部のピッチに比べて、前記第二の歯形部のピッチは、前記リードねじのピッチの整数倍により近いピッチを有する請求項１から４のいずれか一項に記載のレンズユニット。
6. 前記第二の歯形部のピッチは、前記リードねじのピッチと同一である請求項５に記載のレンズユニット。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のレンズユニットと、
   前記リードねじを回転駆動するモータと、
   前記リードねじを、前記レンズの光軸に沿った方向に支持する支持部と
   を備え、
   前記モータの駆動力により前記レンズが光軸に沿って移動する光学機器。

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