(57)【要約】【課題】光軸と平行なレンズガイド軸、リードスクリュー及びナット部材ガイド軸を備え、ナット部材ガイド軸への嵌合部と、リードスクリューへの螺合部を有し、該リードスクリューの回転に連動して光軸方向に進退するナット部材により、レンズガイド軸に案内されるレンズ枠を移動させるレンズ移動機構であって、円滑に作動し、組立性に優れたレンズ移動機構を得る。【解決手段】モータ及びナット部材ガイド軸の一端部を支持する第一支持板部と、リードスクリューの一端部及びナット部材ガイド軸の他端部を支持する第二支持板部と、上記第一、第二支持板部を接続する接続板部とをコ字状に有するフレーム部材を設けて、このフレーム部材から固定板部を延出し、このフレーム部材の固定板部と、レンズガイド軸の少なくとも一端部を、同一のハウジングに固定したレンズ移動機構。【選択図】図１
2014016533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸と平行な方向に向けて配設するレンズガイド軸；
上記レンズガイド軸に嵌合される嵌合部を有し、該レンズガイド軸に沿って移動するレンズ枠；
モータの駆動軸に直接形成され、制御情報に基づいて回転駆動される、上記ガイド軸と平行なリードスクリュー；
上記リードスクリューと平行なナット部材ガイド軸；及び
このナット部材ガイド軸への嵌合部と、上記リードスクリューへの螺合部を有し、該リードスクリューの回転に連動して光軸方向に進退するナット部材；を備え、
上記レンズ枠は、上記ナット部材に当接し、このナット部材の移動に追従する伝達部を有するレンズ移動機構において、
上記モータ及びナット部材ガイド軸の一端部を支持する第一支持板部と、上記リードスクリューの一端部及びナット部材ガイド軸の他端部を支持する第二支持板部と、上記第一、第二支持板部を接続する接続板部とをコ字状に有するフレーム部材；及び
このフレーム部材から延出された固定板部；
を有し、
上記フレーム部材の固定板部と、上記レンズガイド軸の少なくとも一端部が、同一のハウジングに固定されていることを特徴とするレンズ移動機構。
【請求項２】
請求項１記載のレンズ移動機構において、上記フレーム部材に支持された上記リードスクリューとナット部材ガイド軸は、該フレーム部材の接続板部に近い側から順に配置されているレンズ移動機構。
【請求項３】
請求項１または２記載のレンズ移動機構において、上記フレーム部材の第一支持板部は、上記モータを固定するモータ固定板部と、このモータ固定板部より上記第二支持板部から離間しかつ該モータ固定板部と平行をなす上記ナット部材ガイド軸の一端部を支持するガイド軸固定板部とを有しているレンズ移動機構。
【請求項４】
請求項１または２記載のレンズ移動機構において、上記フレーム部材の第一支持板部は、上記モータを固定するモータ固定板部と、このモータ固定板部と同一平面に形成された上記ナット部材ガイド軸の一端部を支持するガイド軸固定板部とを有しているレンズ移動機構。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載のレンズ移動機構において、上記第一、第二支持板部のいずれか一方と、上記固定板部とは同一平面上に位置しているレンズ移動機構。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１項記載のレンズ移動機構において、上記固定板部には、上記ハウジングに一体に形成した位置決め突起に嵌合する位置決め穴と、上記ハウジングに螺合される固定ねじの挿通穴が形成されているレンズ移動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動の送りねじ機構で進退動作されるレンズ移動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ駆動のレンズ移動機構は一般に、光軸と平行なレンズガイド軸、リードスクリュー及びナット部材ガイド軸の３軸を備えており、ナット部材ガイド軸に摺動自在に嵌合されるナット部材には、リードスクリューへの螺合部が形成されている。リードスクリューが回転すると、ナット部材が光軸方向に進退し、レンズガイド軸に案内されているレンズ枠が光軸方向に移動する（特許文献１、２、３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７-６５５１号公報
【特許文献２】特開２０１２-２７３４２号公報
【特許文献３】特開２００９-１９２９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような基本構成を持つレンズ移動機構では、レンズガイド軸、リードスクリュー及びナット部材ガイド軸の平行度、特にリードスクリューとナット部材ガイド軸の平行度が円滑な動作を行うためのキーであった。仮にこれら軸部材の平行度が低ければ、ナット部材あるいはレンズ枠の摺動抵抗が増加する。従来装置は、これら軸部材の平行度を高める（あるいは維持する）ための工夫に乏しかった。
【０００５】
本発明は、従来のレンズ移動機構についての以上の問題意識に基づき、レンズガイド軸、リードスクリュー及びナット部材ガイド軸の平行度、特にリードスクリューとナット部材ガイド軸の平行度を高める（あるいは維持する）ことが容易で、しかも組立性に優れるレンズ移動機構を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるレンズ移動機構は、リードスクリューとナット部材ガイド軸を単一（共通）のコ字状のフレーム部材に一緒に保持することでその平行度を高め、さらにこのフレーム部材とレンズガイド軸を同一のハウジングに固定することで、レンズガイド軸、リードスクリュー及びナット部材ガイド軸の３軸の平行度を高めるという着眼に基づいてなされたものである。
【０００７】
すなわち本発明のレンズ移動機構は、光軸と平行な方向に向けて配設するレンズガイド軸；上記レンズガイド軸に嵌合される嵌合部を有し、該レンズガイド軸に沿って移動するレンズ枠；モータの駆動軸に直接形成され、制御情報に基づいて回転駆動される、上記ガイド軸と平行なリードスクリュー；上記リードスクリューと平行なナット部材ガイド軸；及びこのナット部材ガイド軸への嵌合部と、上記リードスクリューへの螺合部を有し、該リードスクリューの回転に連動して光軸方向に進退するナット部材；を備え、上記レンズ枠は、上記ナット部材に当接し、このナット部材の移動に追従する伝達部を有するレンズ移動機構において、上記モータ及びナット部材ガイド軸の一端部を支持する第一支持板部と、上記リードスクリューの一端部及びナット部材ガイド軸の他端部を支持する第二支持板部と、上記第一、第二支持板部を接続する接続板部とをコ字状に有するフレーム部材；及びこのフレーム部材から延出された固定板部；を有し、上記フレーム部材の固定板部と、上記レンズガイド軸の少なくとも一端部が、同一のハウジングに固定されていることを特徴としている。
【０００８】
フレーム部材に支持されたリードスクリューとナット部材ガイド軸は、該フレーム部材の接続板部に近い側から順に配置することが好ましい。
【０００９】
フレーム部材の第一支持板部は、本発明の一態様では、モータを固定するモータ固定板部と、このモータ固定板部より第二支持板部から離間しかつ該モータ固定板部と平行をなすナット部材ガイド軸の一端部を支持するガイド軸固定板部とを有することができる。
【００１０】
フレーム部材の第一支持板部は、本発明の他の態様では、モータを固定するモータ固定板部と、このモータ固定板部と同一平面に形成されたナット部材ガイド軸の一端部を支持するガイド軸固定板部とを有することができる。
【００１１】
固定板部には、ハウジングに一体に形成した位置決め突起に嵌合する位置決め穴と、ハウジングに螺合される固定ねじの挿通穴を形成してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のレンズ移動機構は、リードスクリューとナット部材ガイド軸を単一（共通）のコ字状のフレーム部材に保持することでその平行度を高めることができ、加えて、フレーム部材とレンズガイド軸を同一のハウジングに固定することで、レンズガイド軸、リードスクリュー及びナット部材ガイド軸の３軸の平行度を容易に高めることができる。また組付は、フレーム部材の固定板部とレンズガイド軸の少なくとも一端部を同一のハウジングに固定すればよいから、簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明によるレンズ移動機構の第一の実施形態を示す要部の断面図である。
【図２】同第一の実施形態のモータユニットの分解斜視図である。
【図３】同モータユニットの組立状態の斜視図である。
【図４】同モータユニットの別の角度から見た組立状態の斜視図である。
【図５】同モータユニットの中のフレーム部材単体の斜視図である。
【図６】同第二の実施形態の要部を示す、図１に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１ないし図５は、本発明によるレンズ移動機構の第一の実施形態を示している。この実施形態は、可動レンズ（フォーカスレンズ）Ｌ１を制御対象とするレンズ移動機構に本発明を適用したものである。可動レンズＬ１はレンズ枠１１に支持（固定）されており、レンズ枠１１には、筒状部１２が一体に形成されている。筒状部１２は、光軸と平行な方向に向けて固定されるレンズガイド軸１３に摺動自在に嵌合するもので、レンズガイド軸１３の一端部は、ハウジング（レンズ鏡筒のメインハウジング）２１に形成した筒状凹部２１ａに固定（支持）され、他端部はサブハウジング（被写体像が結像する撮像素子（イメージセンサ）が固定されるハウジング）２２に形成した筒状凹部２２ａに固定（支持）されている。具体的には、レンズガイド軸１３にレンズ枠１１の筒状部１２を嵌めた状態で、該レンズガイド軸１３の両端をハウジング２１とサブハウジング２２の間に挟み、ハウジング２１とサブハウジング２２を固定することで、レンズガイド軸１３がハウジング２１とサブハウジング２２の間に固定される。
【００１５】
ハウジング２１には、モータユニット３０が固定されている。モータユニット３０は、ハウジング２１に直接固定されるフレーム部材３１を有している。図５に単体形状を示すフレーム部材３１は、金属板材を曲折加工（プレス加工）して形成したもので、互いに平行な第一支持板部（モータ固定板部）３２と第二支持板部３３、及びこの第一支持板部３２と第二支持板部３３を接続する接続板部３４を有して大略コ字状をなしており、第一支持板部３２側には、さらに、第一支持板部３２と平行をなし、第一支持板部３２より第二支持板部３３から離間しているガイド軸固定板部３２ａが一体に形成されている。
【００１６】
フレーム部材３１の第一支持板部３２には、駆動軸を直接リードスクリュー３５ａとしたモータ３５のケーシングが固定されており、リードスクリュー３５ａは、第一支持板部３２に形成した緩通穴３２ｂを通って第二支持板部３３側に延びている。リードスクリュー３５ａの先端は、第二支持板部３３に固定した軸受部材３６に回転自在に支持されている。
【００１７】
フレーム部材３１のガイド軸固定板部３２ａと第二支持板部３３の間には、ナット部材ガイド軸３７が固定されている。すなわち、ガイド軸固定板部３２ａと第二支持板部３３にはそれぞれ、有底挿通孔３７ａと挿通穴３７ｂが形成されており、ナット部材ガイド軸３７の両端部は、この有底挿通穴３７ａと挿通孔３７ｂに挿通された状態で固定されている。具体的には、ナット部材ガイド軸３７を挿通孔３７ｂから有底挿通穴３７ａに挿入して同ガイド軸３７の挿入端部を有底挿通穴３７ａの底部３７ａ’に当接させ、その状態で同ガイド軸３７の他端部を挿通孔３７ｂに接着する。ナット部材３８は、ナット部材ガイド軸３７に挿通する筒状部（嵌合部）３８ａ、リードスクリュー３５ａに螺合される雌ねじ部（螺合部）３８ｂ、筒状部３８ａと雌ねじ部３８ｂを接続する径方向アーム３８ｃ及び原点検出用突起３８ｄを有する合成樹脂材料の成形品からなるもので、フレーム部材３１に固定する前のモータ３５のリードスクリュー３５ａに雌ねじ部３８ｂが螺合され、同時に、フレーム部材３１に固定する前のナット部材ガイド軸３７に筒状部３８ａが挿通される。リードスクリュー３５ａとナット部材ガイド軸３７は、このようにナット部材３８を係合させた状態において、第一支持板部３２（ガイド軸固定板部３２ａ）と第二支持板部３３の間に固定される。
【００１８】
リードスクリュー３５ａとナット部材ガイド軸３７の位置関係は、フレーム部材３１の接続板部３４に近い側にリードスクリュー３５ａが位置し、遠い側にナット部材ガイド軸３７が位置する関係である。すなわち、コ字状をなすフレーム部材３１は、第一支持板部３２と第二支持板部３３の先端側の方が基部(接続板部３４)側より変形しやすい（第一支持板部３２と第二支持板部３３の間隔変化が生じやすい）ため、間隔変化が生じにくい接続板部３４に近い側にリードスクリュー３５ａを配置することでリードスクリュー３５ａの位置精度を確保している。また、接続板部３４から離れた側にナット部材ガイド軸３７を配置してその両端部をガイド軸固定板部３２ａと第二支持板部３３に固定することで、フレーム部材３１自体の変形を防止することができる。このように本レンズ移動機構は、フレーム部材３１とレンズガイド軸１３の一端部とを同一のハウジング２１に固定するので、フレーム部材３１に支持したリードスクリュー３５ａとナット部材ガイド軸３７、及びレンズガイド軸１３を正確に平行に固定し、これらの平行度を維持することが容易になる。
【００１９】
フレーム部材３１の第一支持板部３２には、モータ３５を固定する部分と同一平面に位置させて固定板部３２ｃが形成されており、この固定板部３２ｃに、位置規制穴３２ｄと固定ねじ挿通穴３２ｅが形成されている。一方、ハウジング２１には、筒状凹部２１ａの軸線方向と直交する固定平面部２１ｂが形成されており、この固定平面部２１ｂに、位置規制穴３２ｄに係合する位置決め突起２１ｃと、固定ねじ挿通穴３２ｅに挿通した固定ねじ２３が螺合する雌ねじ穴２１ｄが形成されている。ハウジング２１の筒状凹部２１ａと、位置決め突起２１ｃ及び雌ねじ穴２１ｄは、同一のハウジング２１に形成されているため、その位置関係（筒状凹部２１ａ、位置決め突起２１ｃ及び雌ねじ穴２１ｄの平行度、筒状凹部２１ａ、位置決め突起２１ｃ及び雌ねじ穴２１ｄと固定平面部２１ｂの直角度）を正しく設定（維持）することができる。
【００２０】
上記構成の本レンズ移動機構は、モータユニット３０を図３、図４のようにサブアッシとして組み立てる。このモータユニット３０のサブアッシ状態では、モータ３５のリードスクリュー３５ａとナット部材ガイド軸３７の平行関係は保証されており、モータ３５によりリードスクリュー３５ａを回転駆動すると、ナット部材３８が滑らかにリードスクリュー３５ａ（ナット部材ガイド軸３７）の軸線方向に移動する。モータ３５は、図示しないカメラボディ内に搭載された制御手段からの制御情報に基づいて回転駆動制御される。
【００２１】
他方、ハウジング２１の筒状凹部２１ａとサブハウジング２２の筒状凹部２２ａに、予めレンズ枠１１の筒状部１２を挿通したレンズガイド軸１３の両端部を挿入し、可及的にレンズガイド軸１３を光軸と平行に向けてハウジング２１とサブハウジング２２を固定する。この状態において、レンズ枠１１（可動レンズＬ１）には、光軸方向前方（図１の下方）への付勢力が及ぼされている。このレンズ枠１１の支持状態において、ハウジング２１の固定平面部２１ｂに、モータユニット３０を固定する。すなわち、固定板部３２ｃを固定平面部２１ｂに重ね、位置決め突起２１ｃを位置規制穴３２ｄに嵌め、固定ねじ挿通穴３２ｅに挿通した固定ねじ２３を雌ねじ穴２１ｄに螺合させる。このとき、ナット部材３８の連動突起３８ｅをレンズ枠１１の連動突起１１ａに光軸方向前方から係合させる。前述のように、レンズ枠１１は光軸方向前方に移動付勢されているため、連動突起１１ａと連動突起３８ｅは常に接触し、ナット部材３８の動きにレンズ枠１１（可動レンズＬ１）が追従する。なお、ハウジング２１には、ナット部材３８の原点検出用突起３８ｄと共働してレンズ枠１１が光軸方向の特定位置（原点）に位置することを検出する原点センサ（図示せず）が設けられる。
【００２２】
第一支持板部３２のガイド軸固定板部３２ａは、モータ３５の側部に位置しており、このため、ナット部材ガイド軸３７の有効長を長くすることができる。別言すると、第一支持板部３２とガイド軸固定板部３２ａの距離は、ナット部材３８の筒状部３８ａの軸方向長さを考慮して、ナット部材３８の径方向アーム３８ｃが最大にモータ３５（第一支持板部３２）に接近するように定められている。この構成によれば、レンズ枠１１（可動レンズＬ１、ナット部材３８）の移動距離（ＡＦ移動範囲）を最大にすることができる。
【００２３】
図６は、逆に、モータ３５を固定する第一支持板部３２とガイド軸固定板部３２ａ′を同一平面に形成した第二の実施形態である。この実施形態は、ナット部材３８の移動距離が犠牲にされる点を除き、第一の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、この第二の実施形態では、間隔変化が生じにくい接続板部３４に近い側にリードスクリュー３５ａを配置したので、リードスクリュー３５ａの位置精度を確保でき、接続板部３４から離れた側にナット部材ガイド軸３７を配置して、その両端部を、ガイド軸固定板部３２a′と第二支持板部３３に固定したので、フレーム部材３１自体の変形を防止し、ナット部材ガイド軸３７とリードスクリュー３５ａの平行度を維持できる。さらにこの第二の実施形態は、第一の実施形態と同様に、フレーム部材３１とレンズガイド軸１３の一端部とを同一のハウジング２１に固定したので、フレーム部材３１に支持したリードスクリュー３５ａとナット部材ガイド軸３７、及びレンズガイド軸１３を正確に平行に固定し、これらの平行度を維持することが容易になる。
【００２４】
以上本発明のレンズ移動機構を焦点調節用の可動レンズＬ１に適用した実施形態について説明したが、本発明は焦点調節用のレンズ群に限らず、可動のレンズ群一般に適用できる。また、本発明の実施形態では、制御手段から出力される制御情報に基づいてモータ３５を駆動する構成としたが、制御手段は、原点センサが検出した可動レンズＬ１の原点位置を基準として、制御情報を出力し、可動レンズＬ１の位置を制御する。制御情報には、例えば、測距手段を備えたカメラおいて測距手段により測距した被写体距離情報に応じた位置に可動レンズＬ１を移動させるようにモータ３５を駆動する制御情報や、画像コントラスト方式の焦点調節装置を備えたカメラにおいて可動レンズＬ１を無限遠撮影位置と最短距離物体撮影位置の間で移動させながら合焦位置を検出し、検出した合焦位置に可動レンズＬ１を移動させるようにモータ３５を駆動する制御情報が含まれる。
【符号の説明】
【００２５】
Ｌ１  可動レンズ
１１  レンズ枠
１１ａ  連動突起（伝達部）
１２  筒状部
１３  レンズガイド軸
２１  ハウジング
２１ａ  筒状凹部
２１ｂ  固定平面部
２１ｃ  位置決め突起
２１ｄ  雌ねじ穴
２２  サブハウジング
２２ａ  筒状凹部
２３  固定ねじ
３０  モータユニット
３１  フレーム部材
３２  第一支持板部（モータ固定板部）
３２ａ  ３２ａ′  ガイド軸固定板部
３２ｂ  緩通穴
３２ｃ  固定板部
３２ｄ  位置規制穴
３２ｅ  固定ねじ挿通穴
３３  第二支持板部
３４  接続板部
３５  モータ
３５ａ  リードスクリュー
３６  軸受部材
３７  ナット部材ガイド軸
３７ａ  有底挿通穴
３７ａ’  底部
３７ｂ  挿通穴
３８  ナット部材
３８ａ  筒状部（嵌合部）
３８ｂ  雌ねじ部（螺合部）
３８ｃ  径方向アーム
３８ｄ  原点検出用突起
３８ｅ  連動突起
【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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