(57)【要約】【課題】  ナット部材とガイドバー（または回り止め用突部）の間から不快な音が発生せず、しかもナット部材が円滑に直進移動できるレンズ駆動機構を提供する。【解決手段】  互いに平行をなす、回転駆動されるリードスクリューと回転しないガイドバー、上記リードスクリューに係合するねじ係合部と、上記ガイドバーに係合する回り止め部とを有するナット部材、及びこのナット部材とともに光軸方向に移動する、レンズを支持したレンズ支持枠、を備えるレンズ駆動機構において、上記ナット部材を合成樹脂材料から構成し、該ナット部材に、上記回り止め部として、上記ガイドバーに弾性変形して接触する一対の挟持片が一体に成形されていることを特徴とするレンズ駆動機構。【選択図】  図５
2006030890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行をなす、回転駆動されるリードスクリューと回転しないガイドバー、
上記リードスクリューに係合するねじ係合部と、上記ガイドバーに係合する回り止め部とを有するナット部材、及び
このナット部材とともに光軸方向に移動する、レンズを支持したレンズ支持枠、
を備えるレンズ駆動機構において、
上記ナット部材を合成樹脂材料から構成し、
該ナット部材に、上記回り止め部として、上記ガイドバーに弾性変形して接触する一対の挟持片が一体に成形されていることを特徴とするレンズ駆動機構。
【請求項２】
請求項１記載のレンズ駆動機構において、
少なくとも一方の上記挟持片が、上記ガイドバーに弾性変形しながら接触するＵ字状の曲折部を有しているレンズ駆動機構。
【請求項３】
光軸回りの回転が拘束され光軸に沿って直線的に移動可能な、レンズを支持するレンズ支持枠と、
上記光軸と平行で、その軸心回りに回転駆動されるリードスクリューと、
上記レンズ支持枠と係合する回り止め部と、上記リードスクリューに係合するねじ係合部とを有し、該リードスクリューの回転に伴い上記レンズ支持枠を共に光軸方向に移動させるナット部材と、
を有するレンズ駆動機構において、
上記ナット部材を合成樹脂材料から構成し、
該ナット部材に、上記回り止め部として、上記レンズ支持枠に設けた回り止め用突部に弾性変形して接触する一対の挟持片が一体に成形されていることを特徴とするレンズ駆動機構。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載のレンズ駆動機構において、
上記ねじ係合部が、上記ナット部材に設けた断面形状が円形をなす雌ねじ孔であるレンズ駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズを光軸に沿って直線移動させるレンズ駆動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
主にフォーカスレンズを光軸に沿って直線移動させるレンズ駆動機構は一般的に、フォーカスレンズ（移動レンズ）を支持するレンズ支持枠と、光軸と平行でその軸心回りに回転可能なリードスクリューと、このリードスクリューを回転させるモータ（ステッピングモータ）と、光軸と平行なガイドバーと、リードスクリュー及びガイドバーに支持され、かつ、レンズ支持枠と光軸方向に一体となって直線移動するナット部材と、を具備している（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このようなレンズ駆動機構の一種として、上記ナット部材が、リードスクリューに螺合するねじ係合部と、ガイドバーが嵌合する係合溝とを備え、このガイドバーと係合溝の係合関係によって、ナット部材のリードスクリュー回りの回転を規制するタイプのものがある。このタイプのレンズ駆動機構では、リードスクリューが回転すると、ナット部材はガイドバー（及びリードスクリュー）に沿ってレンズ支持枠と一体となって直進移動する。
【特許文献１】特開２００３−２２２９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ナット部材は金属製のものが一般的であるが、ナット部材を金属製にした場合、係合溝とガイドバーを常に接触させると、摩擦抵抗が大きくなり、ナット部材の直進動作が不円滑になるため、係合溝の内径寸法を大きくして、係合溝とガイドバーの間にクリアランスを形成している。
しかし、係合溝とガイドバーの間にクリアランスが存在すると、ナット部材の直進移動中にナット部材（係合溝）とガイドバーが衝突して、不快な騒音が発生する。
【０００５】
本発明の目的は、ナット部材とガイドバー（または回り止め用突部）の間から不快な音が発生せず、しかもナット部材が円滑に直進移動できるレンズ駆動機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のレンズ駆動機構は、互いに平行をなす、回転駆動されるリードスクリューと回転しないガイドバー、上記リードスクリューに係合するねじ係合部と、上記ガイドバーに係合する回り止め部とを有するナット部材、及びこのナット部材とともに光軸方向に移動する、レンズを支持したレンズ支持枠、を備えるレンズ駆動機構において、上記ナット部材を合成樹脂材料から構成し、該ナット部材に、上記回り止め部として、上記ガイドバーに弾性変形して接触する一対の挟持片が一体に成形されていることを特徴としている。
【０００７】
少なくとも一方の上記挟持片が、上記ガイドバーに弾性変形しながら接触するＵ字状の曲折部を有していれば、より強い弾性力が得られる。
【０００８】
別の態様によれば、本発明のレンズ駆動機構は、光軸回りの回転が拘束され光軸に沿って直線的に移動可能な、レンズを支持するレンズ支持枠と、上記光軸と平行で、その軸心回りに回転駆動されるリードスクリューと、上記レンズ支持枠と係合する回り止め部と、上記リードスクリューに係合するねじ係合部とを有し、該リードスクリューの回転に伴い上記レンズ支持枠を共に光軸方向に移動させるナット部材と、を有するレンズ駆動機構において、上記ナット部材を合成樹脂材料から構成し、該ナット部材に、上記回り止め部として、上記レンズ支持枠に設けた回り止め用突部に弾性変形して接触する一対の挟持片が一体に成形されていることを特徴としている。
【０００９】
いずれの態様でも、上記ねじ係合部を断面形状が円形をなす雌ねじ孔とすれば、ナット部材の肉厚を薄くできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、一対の挟持片がガイドバー（回り止め用突部）を弾性的に挟持するので、レンズが光軸方向に移動する際に、ナット部材とガイドバー（または回り止め用突部）の間から不快な騒音が発生するのを効果的に防止でき、しかもナット部材は円滑に直進移動できる。さらに、ナット部材の肉厚を厚くしなくても、ナット部材とリードスクリューとを確実に螺合させ、レンズを安定して移動させられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１〜図５に基づいて、本発明の第１の実施形態について説明する。なお、以下の説明の方向の基準は図１であり、図１の左側（被写体側）を「前方」とし、右側（結像面側）を「後方」とする。
まず、レンズ駆動機構１０の全体構成について説明する。
本レンズ駆動機構１０は、図示を省略したカメラボディ内に配設されるものである。光軸Ｏ方向（前後方向）と平行をなす一対のガイドバー２０、２１は、その前後両端がカメラボディに固定されている。
レンズ支持枠３０からは一対の腕３１、３２が延びており、それぞれの腕３１、３２には、ガイドバー２０、２１がそれぞれ摺動自在に嵌合する案内孔３３と案内溝３４が設けられている。レンズ支持枠３０には支持孔３５が貫通孔として穿設されており、この支持孔３５にはフォーカスレンズ（レンズ）Ｌが嵌合固定されている。腕３１の先端部には押さえ片３６が突設されており、押さえ片３６の先端部には半円状の切欠３７が形成されている（図４参照）。図示は省略してあるが、このレンズ支持枠３０（フォーカスレンズＬ）の直前には、レンズを支持する別のレンズ枠が光軸Ｏ方向に移動可能に配設されており、図１に示すように、このレンズ枠とレンズ支持枠３０とには、両者を近接する方向に付勢する引張ばねＳの両端がそれぞれ固着されている。
【００１２】
ガイドバー２０、２１の上方には、図示を省略したＣＰＵ（制御手段）に電気的に接続されたステッピングモータ（駆動手段）Ｍが位置しており、ステッピングモータＭと一体をなす一対の支持部Ｍ１、Ｍ２が、両支持部Ｍ１、Ｍ２を貫通するボルト（図示略）によって、カメラボディに固定されている。ステッピングモータＭの後面からは後方（結像面側）に向かって延出する光軸Ｏと平行な出力軸Ｍ３が突設されており、その後端は、カメラボディに回転可能に支持されている。出力軸Ｍ３の外周面には雄ねじが形成され、この雄ねじ部分がリードスクリューＭ４を構成する。図４に示すように、リードスクリューＭ４の一部はレンズ支持枠３０の切欠３７内に位置している。
【００１３】
このリードスクリューＭ４には押さえ片３６の直前に位置するナット部材４０が支持されている。図５に拡大して示すナット部材４０は、合成樹脂等の弾性材料から成形したものであり、リードスクリューＭ４に螺合する断面形状が円形の雌ねじ孔（ねじ係合部）４１を具備している。さらに、その雌ねじ孔４１と反対側の端部には、他の部分に比べて薄肉で正面視略Ｕ字形の曲折部４３ａを有する弾性挟持片（回り止め部）４３と弾性挟持片（回り止め部）４４が突設されており、弾性挟持片４３と弾性挟持片４４の間には係合溝４２が形成されている。上述したように、レンズ支持枠３０は引張ばねＳによって前方に付勢されているので、押さえ片３６の前面とナット部材４０の後面は常に当接しており、レンズ支持枠３０の前方移動はナット部材４０によって規制されている。
ステッピングモータＭの近傍に位置する、リードスクリューＭ４と平行をなすガイドバー５０は、その前後両端がカメラボディに固定されており、図１、図４及び図５に示すように、ナット部材４０の係合溝４２に嵌合している。このガイドバー５０の断面径は弾性挟持片４３と弾性挟持片４４との間の距離より大きいので、ガイドバー５０が係合溝４２に嵌合すると、弾性挟持片４３（曲折部４３ａ）と弾性挟持片４４が互いに離れる方向に弾性変形しながら（弾性挟持片４３（特に曲折部４３ａ）の弾性変形量は弾性挟持片４４より多い）ガイドバー５０に弾性接触し、曲折部４３ａと弾性挟持片４４によってガイドバー５０が弾性的に挟持される。
【００１４】
以上の構成からなるレンズ駆動機構１０は、以下のような動作を行う。
カメラをＡＦ撮影モードとした上でシャッターボタン（図示略）を半押しすると、上記ＣＰＵがステッピングモータＭに信号を送る。正転信号の場合は、ステッピングモータＭの出力軸Ｍ３と一体をなすリードスクリューＭ４がその軸心回りに正転し、その雌ねじ孔４１がリードスクリューＭ４と螺合しているナット部材４０が、ガイドバー５０に沿って前方に直進移動する。すると、引張ばねＳの付勢力によってレンズ支持枠３０がナット部材４０と一体となって前方に移動し、フォーカスレンズＬが所定の合焦位置に達すると、ステッピングモータＭが停止し、ナット部材４０とレンズ支持枠３０が停止する。弾性挟持片４３（曲折部４３ａ）及び弾性挟持片４４が常にガイドバー５０を弾性的に挟持しているので、ナット部材４０がガイドバー５０に沿って前方移動する際にガイドバー５０に対してナット部材４０（弾性挟持片４３と弾性挟持片４４）はがたつかず、ナット部材４０とガイドバー５０の間から不快な騒音が発生することはない。
一方、上記ＣＰＵがステッピングモータＭに逆転信号を送ると、リードスクリューＭ４がその軸心回りに逆転し、ナット部材４０がガイドバー５０に沿って後方に直進移動し、押さえ片３６がナット部材４０によって後方に押されるので、レンズ支持枠３０は引張ばねＳの付勢力に抗して後方に移動し、フォーカスレンズＬが所定の合焦位置に達すると、ステッピングモータＭが停止し、ナット部材４０とレンズ支持枠３０が停止する。
【００１５】
このように本実施形態のレンズ駆動機構１０によれば、ナット部材４０の弾性挟持片４３の弾性力を利用して、弾性挟持片４３及び弾性挟持片４４とでガイドバー５０を弾性的に挟持しているので、ナット部材４０はガイドバー５０に沿って円滑に直進移動でき、しかも、フォーカスレンズＬの移動中におけるナット部材４０とガイドバー５０の間からの騒音の発生を効果的に防止できる。
さらに、ナット部材４０のリードスクリューＭ４と螺合する要素を断面形状が環状をなす雌ねじ孔４１としているので、ナット部材４０の前後長（肉厚）を薄くでき、レンズ駆動機構１０のコンパクト化を図ることができる。即ち、本実施形態のようにナット部材４０を合成樹脂製とする場合、ナット部材４０の動き（及びフォーカスレンズＬの動き）を安定させるためには、ナット部材４０のリードスクリューＭ４と螺合する部分の螺合長を大きくする必要があるが、雌ねじ孔４１の代わりに、ナット部材４０に断面形状が円形をなさない（例えば半円状）ねじ係合部を形成する場合には、この半円形のねじの前後長を雌ねじ孔４１の前後長より長く設定しないと、雌ねじ孔４１と同程度の螺合長を確保できなくなってしまう。従って、必然的にナット部材４０の前後長も雌ねじ孔４１を設けた場合に比べて長くなってしまい、レンズ駆動機構１０のコンパクト化が難しくなってしまう。
【００１６】
次に、本発明の第２の実施形態のレンズ駆動機構１０’について、図６〜図１０を参照しながら説明する。なお、第１の実施形態と同じ部材には同じ符合を付し、その詳細な説明は省略する。さらに、以下の説明の方向の基準は図６であり、図６の左側（被写体側）を「前方」とし、右側（結像面側）を「後方」とする。
ガイドバー２１と対をなすガイドバー２０’は第１の実施形態のガイドバー２０より前後長が短く、その両端がカメラボディに固定されている。
【００１７】
レンズ支持枠６０は、一対の腕６１、６２を備えており、腕６１、６２の先端部には、それぞれガイドバー２０’とガイドバー２１に摺動自在に嵌合する案内孔６３と案内孔６４が穿設されている。支持孔６５にはフォーカスレンズＬが嵌合固定されており、腕６１の先端部に突設された押さえ片６６には半円状の切欠６７が設けられている。さらに、腕６１の先端部には、押さえ片６６の直前に位置する角柱状の回り止め用突部６８と突部６９が左右に並べて突設されている。回り止め用突部６８の上面には回り止め用突部６８より断面径が小さい角柱状の回り止め用突部７０が突設されており、回り止め用突部６８と突部６９の間には凹部７１が形成されている。
【００１８】
本実施形態のステッピングモータ（駆動手段）Ｍは、その支持部Ｍ５と図示を省略したもう一つの支持部とを貫通するボルト（図示略）によって、カメラボディに固定されており、ステッピングモータＭの後面からは第１の実施形態より短寸の出力軸Ｍ６が突出している。出力軸Ｍ６の後端部はカメラボディに回転可能に支持されており、その周面にリードスクリューＭ７が形成されている。図９に示すように、リードスクリューＭ７の一部はレンズ支持枠６０の切欠６７内に位置している。
【００１９】
このリードスクリューＭ７には押さえ片６６の直前に位置するナット部材８０が支持されている。図１０に拡大して示す本実施形態のナット部材８０も合成樹脂等の弾性材料から成形したものであり、リードスクリューＭ７に螺合する雌ねじ孔（ねじ係合部）８１を具備している。ナット部材８０の雌ねじ孔８１と反対側の端部には、他の部分より薄肉の弾性挟持片（回り止め部）８３と、この弾性挟持片８３よりは肉厚の弾性挟持片（回り止め部）８４とが突設されており、両者の間には係合溝８２が形成されている。さらに、弾性挟持片８３と弾性挟持片８４の先端部の互いの対向面には接触部８５と接触部８６がそれぞれ突設されている。図１０に示すように、接触部８６は回り止め用突部７０の外側面に弾性接触しており、接触部８５は凹部７１内において回り止め用突部６８の内側面に弾性接触している（弾性挟持片８４の弾性変形量は弾性挟持片８３より少ない）。このように、回り止め用突部６８と回り止め用突部７０を、接触部８５と接触部８６が弾性的に挟持することにより、ナット部材８０のリードスクリューＭ７回りに回転が規制されている。
図６に示したように、レンズ支持枠６０はその直前に位置するレンズ枠（図示略）との間に設けられた引張ばねＳによって前方に付勢されているので、押さえ片６６の前面とナット部材８０の後面は常に当接しており、レンズ支持枠６０の前方移動はナット部材８０によって規制されている。
【００２０】
以上の構成からなるレンズ駆動機構１０’は、以下のような動作を行う。
上記ＣＰＵがステッピングモータＭに正転信号を送ると、リードスクリューＭ７がその軸心回りに正転し、その雌ねじ孔８１がリードスクリューＭ７と螺合しているナット部材８０が、リードスクリューＭ７に沿って前方に直進移動する。すると、引張ばねＳの付勢力によってレンズ支持枠６０がナット部材８０と一体となって前方に移動し、フォーカスレンズＬが所定の合焦位置に達すると、ステッピングモータＭが停止し、ナット部材８０とレンズ支持枠６０が停止する。一方、上記ＣＰＵがステッピングモータＭに逆転信号を送ると、ナット部材８０がリードスクリューＭ７に沿って後方に直進移動し、ナット部材８０によってレンズ支持枠６０が後方に押され、引張ばねＳの付勢力に抗してレンズ支持枠６０がナット部材８０と一体となって後方に移動し、フォーカスレンズＬが所定の合焦位置に達すると、ステッピングモータＭが停止し、ナット部材８０とレンズ支持枠６０が停止する。
そして、このようにナット部材８０が前後方向に直進移動するときに、接触部８５及び接触部８６が常に回り止め用突部６８と回り止め用突部７０に弾性接触するので、回り止め用突部６８及び回り止め用突部７０に対してナット部材８０（接触部８５と接触部８６）はがたつかず、両者の間から不快な騒音が発生せず、ナット部材８０は円滑に直進移動できる。
【００２１】
以上、第１及び第２の実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明の範囲は両実施形態に限定されるものではなく、様々な変形を施して実施可能である。例えば、左右一対の弾性挟持片４３、４４（または８３、８４）の内一方のみを弾性変形可能とし、他方は弾性変形不能としてもよい。さらに、ズームレンズを直進移動させるために本発明のレンズ駆動機構を利用することも可能である。また、ナット部材４０、８０を薄型化させなくてもよいのであれば、ナット部材４０、８１に断面形状が非円形のねじ係合部４１、８１（例えば、断面形状が半円形をなし、その内周面にねじ溝が形成されたもの）を形成し、このねじ係合部をリードスクリューＭ２、Ｍ７に螺合させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態のレンズ駆動機構の側面図である。
【図２】同じく正面図である。
【図３】同じく平面図である。
【図４】同じく背面図である。
【図５】ナット部材の拡大正面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態のレンズ駆動機構の側面図である。
【図７】同じく正面図である。
【図８】同じく平面図である。
【図９】同じく背面図である。
【図１０】ナット部材の拡大正面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  １０’  レンズ駆動機構
２０  ２０’    ガイドバー
２１      ガイドバー
３０      レンズ支持枠
３１  ３２  腕
３３      案内孔
３４      案内溝
３５      支持孔
３６      押さえ片
３７      切欠
４０      ナット部材
４１      雌ねじ孔（ねじ係合部）
４２      係合溝
４３      弾性挟持片（挟持片）（回り止め部）
４３ａ    曲折部
４４      弾性挟持片（挟持片）（回り止め部）
５０      ガイドバー
６０      レンズ支持枠
６１  ６２  腕
６３  ６４  案内孔
６５      支持孔
６６      押さえ片
６７      切欠
６８      回り止め用突部
６９      突部
７０      回り止め用突部
７１      凹部
８０      ナット部材
８１      雌ねじ孔（ねじ係合部）
８２      係合溝
８３      弾性挟持片（挟持片）（回り止め部）
８４      弾性挟持片（挟持片）（回り止め部）
８５  ８６  接触部
Ｌ        フォーカスレンズ（レンズ）
Ｍ        ステッピングモータ（駆動手段）
Ｍ１  Ｍ２  支持部
Ｍ３      出力軸
Ｍ４      リードスクリュー
Ｍ５      支持部
Ｍ６      出力軸
Ｍ７      リードスクリュー
Ｓ        引張ばね
【図１】
2006030890.tif 000003
【図２】
2006030890.tif 000004
【図３】
2006030890.tif 000005
【図４】
2006030890.tif 000006
【図５】
2006030890.tif 000007
【図６】
2006030890.tif 000008
【図７】
2006030890.tif 000009
【図８】
2006030890.tif 000010
【図９】
2006030890.tif 000011
【図１０】
2006030890.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月19日(2005.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006030890.tif 000013
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2006030890.tif 000014
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2006030890.tif 000015