JP5864271B2 - レンズ移動機構 - Google Patents

Description

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。

カメラのレンズ群を光軸方向に移動させる移動機構として、レンズ枠を光軸方向に移動付勢し、モータ駆動のリードスクリューに回転を規制して螺合させた送りナット部材により、付勢力に抗してレンズ枠を押圧移動させる機構が知られている（特許文献１）。

特開２００９−１９２９６５号公報

特許文献１に記載された従来機構は、レンズ枠を光軸方向にガイドするガイド軸に、レンズ枠を光軸方向に付勢するばねを装着して、ガイド軸に嵌合されたレンズ枠の連結部を光軸方向に付勢している。

特許文献1に示したようなレンズ移動機構では、この連結部は、該レンズ枠（に支持されたレンズ）の傾きを防止するため、光軸方向長が長いことが望ましい。しかし、レンズ枠の移動量を確保したまま連結部の光軸方向長を長くとると、ガイド軸が長くなり、レンズ鏡筒の光軸方向厚さを薄くする妨げとなる。
あるいは、ガイド軸の長さはそのままで連結部の光軸方向長を長くとるとリードスクリューの軸長（有効長）を有効活用できず、レンズ枠の移動量が確保できないという問題があった。

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、レンズ枠嵌合部の光軸方向長を確保し、かつリードスクリューの有効長を有効利用しながら、鏡筒の薄型化を図ることができるレンズ移動機構を得ることを目的とする。

本発明によるレンズ移動機構は、モータの側部の空間をレンズ枠嵌合部の移動空間として利用するという着眼に基づいて完成されたものである。

すなわち本発明のレンズ移動機構は、光軸方向に向けて配設したガイド軸；上記ガイド軸に嵌合される嵌合部を有し、光軸方向に移動付勢されたレンズ群を保持するレンズ枠；モータの駆動軸に形成されて該モータにより回転駆動される、上記ガイド軸と平行なリードスクリュー；及び上記リードスクリューに回転を規制して螺合され、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；を有し、上記レンズ枠は、上記ナット部材の移動に追従する伝達部を介して光軸方向に移動するレンズ移動機構において、上記ガイド軸は、有効長がリードスクリューの有効長より長く設定され、該ガイド軸の一端部と該モータの少なくとも一部が、光軸方向において互いにオーバラップするように配置されていること；上記レンズ枠の嵌合部は、該レンズ枠の一方の移動端において、少なくともその一部が上記ガイド軸のモータとのオーバラップ位置に位置し、他方の移動端において、上記リードスクリューと光軸と直交する方向において対向するように位置すること；上記伝達部は、上記レンズ枠とは別部材であって、上記レンズ枠ガイド軸と平行な伝達部材ガイド軸に移動可能にガイドされた中間伝達部材に設けられていること；及び、上記中間伝達部材は、上記リードスクリューに遊嵌する大径孔を有すること；を特徴としている。

上記嵌合部の光軸方向長さは、上記伝達部の光軸方向長さよりも長いことが好ましい。

別の観点からなる本発明は、光軸方向に向けて配設したガイド軸；上記ガイド軸に嵌合される嵌合部を有し、光軸方向に移動付勢されたレンズ群を保持するレンズ枠；モータの駆動軸に形成されて該モータにより回転駆動される、上記ガイド軸と平行なリードスクリュー；及び上記リードスクリューに回転を規制して螺合され、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；を有し、上記レンズ枠は、上記ナット部材の移動に追従する伝達部を介して光軸方向に移動するレンズ移動機構において、上記ガイド軸は、有効長がリードスクリューの有効長より長く設定され、該ガイド軸の一端部と該モータの少なくとも一部が、光軸方向において互いにオーバラップするように配置されていること；上記レンズ枠の嵌合部は、該レンズ枠の一方の移動端において、少なくともその一部が上記ガイド軸のモータとのオーバラップ位置に位置し、他方の移動端において、上記リードスクリューと光軸と直交する方向において対向するように位置すること；上記伝達部は、上記レンズ枠とは別部材であって、上記レンズ枠ガイド軸と平行な伝達部材ガイド軸に移動可能にガイドされた中間伝達部材に設けられていること；及び、上記中間伝達部材は、上記ナット部材と上記伝達部材ガイド軸に嵌合される中間伝達部材嵌合部とを一体に有する有ナット中間伝達部材であって、該ナット部材と中間伝達部材嵌合部とが変形容易部を介して接続されていること；を特徴としている。

上記伝達部は、レンズ枠とは別部材であって、上記レンズ枠ガイド軸と平行な伝達部材ガイド軸に移動可能にガイドされた中間伝達部材に設けてもよい。
上記中間伝達部材は、上記リードスクリューに遊嵌する大径孔を有してもよい。
上記中間伝達部材は、上記ナット部材を一体に有する有ナット中間伝達部材としてもよい。

上記変形容易部は、上記ナット部材と中間伝達部材嵌合部が光軸方向と直交方向に接離する方向に撓むように形成することが好ましい。

上記レンズ枠は、複数のレンズ群からなるレンズ系の光軸方向最後尾のフォーカスレンズ群用のレンズ枠であってもよい。

上記モータは、該モータのリードスクリューが光軸方向に延びるように固定部材に固定してもよい。

上記伝達部材ガイド軸は、一端部が上記モータと、光軸方向と直交する位置で互いにオーバラップするように配置することが好ましい。

上記中間伝達部材は、上記伝達部材ガイド軸と嵌合する嵌合部を光軸方向に延ばしてもよい。

本発明のレンズ移動機構は、その一態様によれば、伝達部をレンズ枠とは別部材からなる、ガイド軸と平行な伝達部材ガイド軸に移動可能にガイドされた中間伝達部材により構成したので、組み立て後にレンズ群を取り換える場合、モータ等を取り外さなくてもレンズ枠のみ外してレンズ群を取り替ことができる。
本発明のレンズ移動機構は、別の態様によれば、中間伝達部材をナット部材と一体の有ナット中間伝達部材で形成したので、ナット部材を別部材とする場合よりもリードスクリューに係合する部分の軸方向の厚さが薄くなり、リードスクリューによる移動量をより大きくすることができる。また、移動量が同じ場合はリードスクリューを短くできる。さらに、有ナット中間伝達部材はナット部材と中間伝達部材嵌合部とが変形容易部を介して接続されているので、変形容易部が中間伝達部材嵌合部とナット部材が接離する方向に撓んで（変形して）有ナット中間伝達部材の円滑な動作（光軸方向移動）を保証できる。

レンズ移動機構の比較例を示す要部の断面図である。 本発明によるレンズ移動機構の実施形態を示す要部の断面図である。 本第二の発明によるレンズ移動機構の実施形態を示す要部の断面図である。 同比較例の要部の斜視図である。 同第一の発明の実施形態の要部の斜視図である。 同第二の発明の実施形態の要部の斜視図である。 同第二の発明の実施形態のナット部材兼用運動伝達部材単体の斜視図である。 比較例のレンズ移動機構を備えたズームレンズ鏡筒の収納状態の断面図である。 同ズームレンズ鏡筒の撮影状態の断面図である。

図８、図９は、比較例のレンズ移動機構を備えたズームレンズ鏡筒１の全体構造を示し、図１、図４はレンズ移動機構の比較例を示している。図８は撮影を行わない収納状態、図９の上半断面はズーム撮影領域のワイド端、図９の下半断面はテレ端をそれぞれ示している。

ズームレンズ鏡筒１は、物体（被写体）側から順に第１レンズ群ＬＧ１、第２レンズ群ＬＧ２、絞り兼用のシャッタＳ、第３レンズ群ＬＧ３、第４レンズ群ＬＧ４、ＩＲフィルタ及びＣＣＤ（撮像素子）２０を備えた４群タイプの撮像光学系を備えている（図８）。この光学系は焦点距離可変のズーム光学系であり、第１レンズ群ＬＧ１ないし第３レンズ群ＬＧ３を光学系の撮影光軸Ｏに沿って所定の軌跡で進退させることによって変倍を行う。また、撮影光軸Ｏに沿って第４レンズ群ＬＧ４を移動させることでフォーカシングを行う。本実施形態は、第４レンズ群ＬＧ４の移動機構に本発明を適用したものである。以下の説明中で光軸方向とは、撮像光学系の撮影光軸Ｏと平行な方向を意味し、前方とは光軸方向の前方（被写体側）、後方とは光軸方向の後方（像面側）を意味する。

ズームレンズ鏡筒１は、第１レンズ群ＬＧ１から第４レンズ群ＬＧ４までの光学系を内部に可動に支持する固定鏡筒（固定部材）２２と、その後部に固定される鏡筒後面板２１を備えている。この鏡筒後面板２１に上記ＣＣＤ２０とＩＲフィルタが保持されている。

ズーム機構（レンズ移動機構）を簡単に説明する。固定鏡筒２２の開口２２ａから進退可能な第１繰出筒１５は、図示しないモータによって回転駆動され、固定鏡筒２２に対し、カム機構により回転しながら光軸方向に進退する。第１繰出筒１５内には、第２繰出筒１３、第３繰出筒１２が順に位置していて、第１繰出筒１５が回転すると、第２繰出筒１３と第３繰出筒１２が光軸方向に進退する。第１レンズ群ＬＧ１は第３繰出筒１２に支持されている。第３繰出筒１２の内周側には、第１繰出筒１５の回転により回転させられて回転しながら光軸方向に進退するカムリング１１と、第２レンズ群ＬＧ２を支持した直進移動する２群枠３が順に位置していて、カムリング１１に形成されているカムによって、第３繰出筒１２（第１レンズ群ＬＧ１）と、２群枠３（第２レンズ群ＬＧ２）の位置が制御される。

第１繰出筒１５の内側には、シャッタＳ及び第３レンズ群ＬＧ３を支持する３群枠８が光軸方向の相対移動を可能にして支持されており、３群枠８には、第３レンズ群ＬＧ３を支持した揺動枠（図示せず）が光軸外の揺動軸（図示せず）を中心に回動自在に支持されている。第３レンズ群ＬＧ３は、撮影状態では他のレンズ群ＬＧ１、ＬＧ２、ＬＧ４の光軸（撮影光軸Ｏ）上に位置し、収納状態では、他のレンズ群ＬＧ１、ＬＧ２、ＬＧ４の光軸とは偏心した位置に退避する。

第４レンズ群ＬＧ４を保持する４群レンズ枠５１は、中央のレンズ保持部５１ａから、撮影光軸Ｏを挟んで略反対の方向に一対のガイド腕部５１ｂ、５１ｃを延設させている（図４）。このうち一方のガイド腕部５１ｂの先端部にはガイド筒部５１ｄが形成され、このガイド筒部５１ｄに、固定鏡筒２２と鏡筒後面板２１の間に固定された４群ガイド軸５２が相対摺動自在に挿通されている。４群レンズ枠５１に形成したばね掛け突起５１ｆには、引張りばね５５の一端部が引っ掛けられている（図１）。引張りばね５５は、他端部が固定鏡筒２２に形成した係合部２２ｂに引っ掛けられていて、４群レンズ枠５１を光軸方向前方に移動付勢している。

なお、図４には、引張りばね５５に替えて、トーションばね５５１を使用した例を示してある。トーションばね５５１は、コイル部が固定鏡筒２２に支持され、一方の脚部が固定鏡筒２２に係合され、他方の脚部が、ばね掛け突起５１ｆに掛けられていて、該４群レンズ枠５１を光軸方向前方に移動付勢している。

固定鏡筒２２と鏡筒後面板２１の間には、４群ガイド軸５２と平行で、制御手段（図示せず）から出力される制御情報に基づいて回転駆動されるリードスクリュー３４を有するモータ３５が固定されている（モータ３５はその駆動軸がリードスクリュー３４である直列型である）。４群ガイド軸５２とリードスクリュー３４は、４群レンズ枠５１を被写体距離情報に応じて、光軸方向に進退させるものであり、４群レンズ枠５１には、ガイド筒部５１ｄから径方向に延びる運動伝達腕（伝達部）５１ｈと、この運動伝達腕５１ｈの先端部に形成したリードスクリュー３４を挿通（緩通）させるスクリュー挿通孔（大径孔）５１ｉとが形成されている（図１、図４）。

リードスクリュー３４及び４群ガイド軸５２は、第１繰出筒１５よりも半径方向外側に位置させて設けられている。ガイド筒部５１ｄにはまた、固定鏡筒２２に固定する原点検出センサ（図示せず）と協働して４群レンズ枠５１の光軸方向位置（原点位置）を検出する原点検出突起５１ｇが突出形成されている。原点検出センサにより原点検出突起５１ｇ（ガイド筒部５１ｄ）の光軸方向位置（原点位置）を検出することで、４群レンズ枠５１の光軸方向位置（原点位置）を検出することができる。

リードスクリュー３４には、運動伝達腕５１ｈの前方に位置させて送りナット部材５４が螺合されている（図１）。この送りナット部材５４は、径方向回転防止突起５４ａ（図４）を固定鏡筒２２に形成された直進溝（図示せず）に嵌めることで回転が抑制されている。モータ３５は、そのモータケーシング３５ａと一体の固定ブラケット３５ｂを有しており、この固定ブラケット３５ｂが、リードスクリュー３４をモータケーシング３５ａから前方に延長する形で固定鏡筒２２に固定されている。このように、モータケーシング３５ａが後方に位置しリードスクリュー３４が前方に位置するように配置すると、前方に位置させたモータケーシング３５ａからリードスクリュー３４が後方に延びる形の配置と比較して、大型のモータケーシング３５ａが後方に位置することから、ズームレンズ鏡筒１の小型化に有利である。また、他のモータやセンサ類は固定鏡筒２２の後部（カメラの後部）に配置されているため（図示せず）、これらを電気的に結合する電気配線（フレキシブル基板）形状の簡素化を図ることが可能になる。さらにモータ３５を後方から固定鏡筒２２内に組み込むことができ、組立性に優れる。なお、モータ３５をカメラの前部に位置させ、リードスクリュー３４が後方に延びるように配置してもよいが、カメラの前部にモータ等を配すると端子や配線のスペースまで必要になりカメラの外観デザインに影響する場合がある。図示実施形態のようにモータ３５をカメラの後部（固定鏡筒２２の後部）に配置すると、鏡筒前方の輪郭形状がシンプルになり、カメラの外観デザインが拘束されない。

４群レンズ枠５１は、単にそのガイド筒部５１ｄを４群ガイド軸５２に相対摺動自在に嵌め、引張りばね５５により光軸方向前方に移動付勢したものであり、引張りばね５５の付勢力に抗して光軸方向後方へ移動することが可能である。つまり、運動伝達腕５１ｈと送りナット部材５４は、４群レンズ枠５１に外力を加えない状態では引張りばね５５の力により常時係合する（図１、図４）のに対し、４群レンズ枠５１に光軸方向後方への外力を加えると、運動伝達腕５１ｈは送りナット部材５４に対して離間するように移動可能である。また、リードスクリュー３４が回転して送りナット部材５４が光軸方向に直進移動すると、４群レンズ枠５１は、送りナット部材５４とともに光軸方向に直進移動する。運動伝達腕５１ｈと送りナット部材５４の前後位置を入れ替え、運動伝達腕５１ｈをばね部材により光軸方向後方に移動付勢してもよい。

４群ガイド軸５２は、有効長（ガイド筒部５１ｄが光軸方向に移動可能な光軸方向長）がリードスクリュー３４の有効長（送りナット部材５４が光軸方向に移動可能な光軸方向長）より長くなるように、一端部とモータ３５（モータケーシング３５ａ）とを光軸と直交する方向において対向するように、すなわち光軸方向において互いにオーバラップするように配置（延長）してある。さらに４群レンズ枠５１のガイド筒部５１ｄは、４群レンズ枠５１の光軸方向後方の移動端において、４群ガイド軸５２のモータ３５とのオーバーラップ位置に位置し、４群ガイド軸５２の光軸方向前方の移動端において、リードスクリュー３４と光軸と直交する方向において対向するように位置するように設定してある。このように、４群ガイド軸５２の有効長をモータ３５の側部まで延長配置すると、４群レンズ枠５１のガイド筒部５１ｄを４群ガイド軸５２のモータ３５とのオーバーラップ位置まで移動させることが可能になるので、４群ガイド軸５２に嵌合するガイド筒部５１ｄを軸方向に長く設定しても、ガイド筒部５１ｄの光軸方向の移動長（レンズの光軸方向移動距離）を長くとることが可能になる。つまり、４群レンズ枠５１の傾きを抑え、かつ光軸方向移動長を長く設定することが可能になる。

以上の比較例のレンズ移動機構は、次のように動作する。図１、図８に示す鏡筒収納状態では、撮影光軸方向の光学系の長さが最も短くなっている。この鏡筒収納状態において、カメラに設けたメインスイッチ（図示せず）がオンされると、ズームモータ（図示せず）が鏡筒繰り出し方向に回動して第１繰出筒１５が光軸方向前方に移動する。ズームモータはさらに鏡筒繰り出し方向に回転して、第１繰出筒１５が通常撮影位置に達したときに停止する（図９）。図９において、撮影光軸Ｏより上半分は広角端（最短焦点距離状態）を、下半分は望遠端（最長焦点距離状態）を示している。

通常撮影位置においてカメラがＡＦ動作を開始すると、モータ３５のリードスクリュー３４は、被写体距離情報に応じた角度だけ回転駆動され、その回転によって、送りナット部材５４が直進移動し、送りナット部材５４の移動に４群レンズ枠５１が追従する。この関係は、４群レンズ枠５１に加わる外力が引張りばね５５による力だけである間は維持される。つまり４群レンズ枠５１は、ＡＦ動作において、モータ３５のリードスクリュー３４が回転駆動されたときに、送りナット部材５４に追従して光軸方向に移動し、最も前進したときはガイド筒部５１ｄがリードスクリュー３４の側部に位置し、最も後退したときはガイド筒部５１ｄの少なくとも一部が４群ガイド軸５２のモータ３５とのオーバーラップ位置に位置する。

これに対し、メインスイッチがオフされると、モータ３５が第４レンズ群ＬＧ４を後退させる方向に回動して第４レンズ群ＬＧ４がリードスクリュー３４により駆動される範囲の後方移動端まで移動し、その後ズームモータが鏡筒収納方向に回動して第１繰出筒１５が後退する（図８）。図１、図８は、４群レンズ枠５１が光軸方向後方の移動端にある収納状態を示している。この収納状態では、ガイド筒部５１ｄが４群ガイド軸５２のモータ３５の側部の延長部に位置する。

本発明のレンズ移動機構の第１の実施形態について、図２、及び図５を参照して説明する。第１の実施形態は、送りナット部材５４２と４群レンズ枠５１２との間に中間伝達部材（伝達部）５６を介在させ、リードスクリュー３４に螺合された送りナット部材５４２の光軸方向移動を、中間伝達部材５６を介して４群レンズ枠５１２に伝達する点が比較例と異なる。比較例と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。

第４レンズ群ＬＧ４を保持する４群レンズ枠５１２は、中央のレンズ保持部５１２ａから、撮影光軸Ｏを挟んで略反対の方向に一対のガイド腕部５１２ｂ、５１２ｃを延設させている。このうち一方のガイド腕部５１２ｂの先端部にはガイド筒部５１２ｄが形成され、このガイド筒部５１２ｄに、固定鏡筒２２と鏡筒後面板２１の間に固定された４群ガイド軸５２が相対摺動自在に挿通されている。４群レンズ枠５１２（ガイド筒部５１２ｄ）に形成したばね掛け突起５１２ｆ（図２）には、固定鏡筒２２の係合部２２ｂに一端が引っ掛けられた引張りばね５５（同）の他端部が引っ掛けられて、該４群レンズ枠５１を光軸方向前方に移動付勢している。なお、図５には、引張りばね５５に替えて、トーションばね５５１により４群レンズ枠５１２を光軸方向前方に移動付勢した例を示してある。

固定鏡筒２２と鏡筒後面板２１の間には、４群ガイド軸５２及びリードスクリュー３４と平行な伝達部材ガイド軸５３が固定されている。中間伝達部材５６には、伝達部材ガイド軸５３に相対摺動自在に嵌まるガイド筒部５６ａと、このガイド筒部５６ａから径方向に延びる運動伝達腕５６ｂと、この運動伝達腕５６ｂの先端部にリードスクリュー３４を挿通（緩通）させるスクリュー挿通孔（大径孔）５６ｃとが形成されている（図２、図５）。

リードスクリュー３４、４群ガイド軸５２、及び中間伝達部材５６を直進案内する伝達部材ガイド軸５３は、第１繰出筒１５よりも半径方向外側に位置させて設けられている。中間伝達部材５６にはまた、固定鏡筒２２に固定する原点検出センサ（図示せず）と協働して中間伝達部材５６の光軸方向位置（原点位置）を検出する原点検出突起５６ｇが突出形成されている。原点検出センサにより原点検出突起５６ｇ（中間伝達部材５６）の光軸方向位置（原点位置）を検出することで、４群レンズ枠５１２の光軸方向位置（原点位置）を検出することができる。

リードスクリュー３４には、運動伝達腕５６ｂの前方に位置させて送りナット部材５４２が螺合されている。この送りナット部材５４２は、径方向回転防止溝５４２ａ（図５）を中間伝達部材５６の径方向回転防止突出部５６ｈに嵌めることで回転が抑制されている。

４群レンズ枠５１２は、単にそのガイド筒部５１２ｄを４群ガイド軸５２に相対摺動自在に嵌め、引張りばね５５により光軸方向前方に移動付勢したものであり、引張りばね５５の付勢力に抗して光軸方向後方へ移動することが可能である。この４群レンズ枠５１２と中間伝達部材５６には、４群レンズ枠５１２の前方への移動付勢力で互いに当接する一方向連動突起（伝達部）５１２ｒと一方向連動突起（伝達部）５６ｒが形成されている。この一方向連動突起５１２ｒと一方向連動突起５６ｒは、４群レンズ枠５１２に外力を加えない状態では引張りばね５５の力により常時係合する（図２、図５）のに対し、４群レンズ枠５１２に光軸方向後方への外力を加えると、中間伝達部材５６とは独立して移動可能である。また、中間伝達部材５６は、引張りばね５５の力でその運動伝達腕５６ｂが送りナット部材５４２と当接する方向に常時移動付勢されており、リードスクリュー３４が回転して送りナット部材５４２が光軸方向に直進移動すると、送りナット部材５４２とともに光軸方向に直進移動し、この中間伝達部材５６の移動に伴って４群レンズ枠５１２が光軸方向に移動する。

このように第１の実施形態のレンズ移動機構は、伝達部を４群レンズ枠５１２とは別部材からなる、４群ガイド軸５２と平行な伝達部材ガイド軸５３に移動可能にガイドされた中間伝達部材５６により構成したので、組み立て後に第４レンズ群ＬＧ４を取り換える場合、モータ３５等を取り外さなくても４群レンズ枠５１２のみ外すことができる。

本発明のレンズ移動機構の第２の実施形態について、図３、図６及び図７を参照して説明する。第２の実施形態は、送りナット部材を廃して、リードスクリュー３４と螺合するスクリュー螺合雌ねじ部（ナット部材）５６３ｃを有ナット中間伝達部材（伝達部）５６３に設けた点が第１の実施形態と異なる。比較例、第１の実施形態と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。

有ナット中間伝達部材５６３には、伝達部材ガイド軸５３に相対摺動自在に嵌まるガイド筒部５６３ａと、このガイド筒部５６３ａから径方向に延びる有ナット係合腕５６３ｂと、この有ナット係合腕５６３ｂの先端部に形成したリードスクリュー３４に螺合されるスクリュー螺合雌ねじ部５６３ｃとが形成されている。有ナット係合腕５６３ｂは、ガイド筒部５６３ａとスクリュー螺合雌ねじ部５６３ｃとの間にくびれ形状（幅狭）の変形容易部５６３ｅを有している（図６、図７）。変形容易部５６３ｅは、リードスクリュー３４と伝達部材ガイド軸５３の平行度、またはガイド筒部５６３ａとスクリュー螺合雌ねじ部５６３ｃの平行度が確保されない場合にも、ガイド筒部５６３ａとスクリュー螺合雌ねじ部５６３ｃが接離する方向（光軸Ｏと直交する方向、軸心間隔が変化する方向）に撓んで（変形して）有ナット中間伝達部材５６３の円滑な動作（光軸方向移動）を保証できる。変形容易部５６３ｅは、そのくびれ形状、くびれ方向を変えることにより撓み方向の調整が可能である。

リードスクリュー３４、４群ガイド軸５２、及び有ナット中間伝達部材５６３を直進案内する伝達部材ガイド軸５３は、第１繰出筒１５よりも半径方向外側に位置させて設けられている。有ナット中間伝達部材５６３にはまた、固定鏡筒２２に固定する原点検出センサ（図示せず）と協働して有ナット中間伝達部材５６３の光軸方向位置（原点位置）を検出する原点検出突起５６３ｇが突出形成されている。原点検出センサにより原点検出突起５６３ｇ（有ナット中間伝達部材５６３）の光軸方向位置（原点位置）を検出することで、４群レンズ枠５１２の光軸方向位置（原点位置）を検出することができる。

４群レンズ枠５１２は、単にそのガイド筒部５１２ｄを４群ガイド軸５２に相対摺動自在に嵌め、引張りばね５５（トーションばね５５１）により光軸方向前方に移動付勢したものであり、引張りばね５５の付勢力に抗して光軸方向後方へ移動することが可能である。この４群レンズ枠５１２と有ナット中間伝達部材５６３には、４群レンズ枠５１２の前方への移動付勢力で互いに当接する一方向連動突起５１２ｒと一方向連動突起５６３ｒが形成されている。４群レンズ枠５１２は、引張りばね５５の力でその一方向連動突起５１２ｒが一方向連動突起５６３ｒと当接する方向に常時移動付勢されており、一方向連動突起５１２ｒと一方向連動突起５６３ｒは、４群レンズ枠５１２に外力を加えない状態では引張りばね５５の力により常時係合する（図３、図６）のに対し、４群レンズ枠５１２に光軸方向後方への外力を加えると、有ナット中間伝達部材５６３とは独立して移動可能である。また、リードスクリュー３４が回転して有ナット中間伝達部材５６３が光軸方向に直進移動すると、有ナット中間伝達部材５６３とともに光軸方向に直進移動し、この有ナット中間伝達部材５６３の移動に伴って４群レンズ枠５１２が光軸方向に移動する。

このように第２の実施形態のレンズ移動機構は、伝達部を４群レンズ枠５１２の一方向連動突起５１２ｒと有ナット中間伝達部材５６３の一方向連動突起５６３ｒにより構成したので、組み立て後に第４レンズ群ＬＧ４を取り換える場合、モータ３５等を取り外さなくても４群レンズ枠５１２のみ外すことができる。また、有ナット中間伝達部材５６３にリードスクリュー３４に螺合するスクリュー螺合雌ねじ部５６３ｃを形成したので、第１の実施形態よりもリードスクリュー３４に係合する係合部の軸方向の厚さが薄くなり、よりリードスクリュー３４上の移動量を大きくすることができる。このため、移動量が同じ場合はリードスクリュー３４を短くできる。

以上本発明のレンズ移動機構を焦点調節用の第４レンズ群ＬＧ４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、可動のレンズ群に適用できる。引張りばね５５（図１、図２、図３）に替えてトーションばね５５１を使用すれば（図４、図５、図６）、引張りばね５５を収容するための光軸方向のスペースが不要になり、固定鏡筒２２を光軸方向前方に突出させなくてもガイド筒部５１ｄ、５１２ｄの有効移動長を確保できる。４群レンズ枠５１、５１２が４群ガイド軸５２に嵌合する嵌合部をガイド筒部５１ｄ、５１２ｄとしたが、筒状でなくともよく、例えばＵ字形状または筒状の孔の形状が長孔でもよい。

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第４レンズ群ＬＧ４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第４レンズ群ＬＧ４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第４レンズ群ＬＧ４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。

１ ズームレンズ鏡筒
３ ２群枠
８ ３群枠
１１ カムリング
１２ 第３繰出筒
１３ 第２繰出筒
１５ 第１繰出筒（環状部材）
２０ ＣＣＤ（撮像素子）
２１ 鏡筒後面板
２２ 固定鏡筒（固定部材）
２２ａ 開口
２２ｂ 係合部
３４ リードスクリュー（駆動軸）
３５ モータ
３５ａ モータケーシング
３５ｂ 固定ブラケット
５１ ４群レンズ枠（レンズ枠）
５１ａ レンズ保持部
５１ｂ ガイド腕部
５１ｃ ガイド腕部
５１ｄ ガイド筒部（嵌合部、レンズ枠筒状部）
５１ｆ ばね掛け突起
５１ｇ 原点検出突起
５１ｈ 運動伝達腕（伝達部）
５１ｉ スクリュー挿通孔（大径孔）
５１ｒ 一方向連動突起
５２ ４群ガイド軸（ガイド軸）
５３ 伝達部材ガイド軸
５４ 送りナット部材（ナット部材）
５４ａ 径方向回転防止突起
５５ 引張りばね（付勢部材）
５６ 中間伝達部材（伝達部）
５６ａ ガイド筒部
５６ｂ 運動伝達腕
５６ｃ スクリュー挿通孔（大径孔）
５６ｅ 変形容易部
５６ｇ 原点検出突起
５６ｈ 径方向回転防止突出部
５６ｒ 一方向連動突起
５１２ ４群レンズ枠（レンズ枠）
５１２ａ レンズ保持部
５１２ｂ ガイド腕部
５１２ｃ ガイド腕部
５１２ｄ ガイド筒部（嵌合部、レンズ枠筒状部）
５１２ｆ ばね掛け突起
５１２ｒ 一方向連動突起
５４２ 送りナット部材（ナット部材）
５４２ａ 径方向回転防止溝
５５１ トーションばね（付勢部材）
５６３ 有ナット中間伝達部材（伝達部）
５６３ａ ガイド筒部（中間伝達部材嵌合部）
５６３ｂ 有ナット係合腕
５６３ｃ スクリュー螺合雌ねじ部（ナット部材）
５６３ｅ 変形容易部
５６３ｇ 原点検出突起
５６３ｒ 一方向連動突起
ＬＧ１ 第１レンズ群
ＬＧ２ 第２レンズ群
ＬＧ３ 第３レンズ群
ＬＧ４ 第４レンズ群（フォーカスレンズ群）
ＬＰＦ ローパスフィルタ
Ｏ 撮影光軸
Ｓ シャッタ

Claims (8)

1. 光軸方向に向けて配設したガイド軸；
   上記ガイド軸に嵌合される嵌合部を有し、光軸方向に移動付勢されたレンズ群を保持するレンズ枠；
   モータの駆動軸に形成されて該モータにより回転駆動される、上記ガイド軸と平行なリードスクリュー；及び
   上記リードスクリューに回転を規制して螺合され、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；を有し、
   上記レンズ枠は、上記ナット部材の移動に追従する伝達部を介して光軸方向に移動するレンズ移動機構において、
   上記ガイド軸は、有効長がリードスクリューの有効長より長く設定され、該ガイド軸の一端部と該モータの少なくとも一部が、光軸方向において互いにオーバラップするように配置されていること；
   上記レンズ枠の嵌合部は、該レンズ枠の一方の移動端において、少なくともその一部が上記ガイド軸のモータとのオーバラップ位置に位置し、他方の移動端において、上記リードスクリューと光軸と直交する方向において対向するように位置すること；
   上記伝達部は、上記レンズ枠とは別部材であって、上記レンズ枠ガイド軸と平行な伝達部材ガイド軸に移動可能にガイドされた中間伝達部材に設けられていること；及び
   上記中間伝達部材は、上記リードスクリューに遊嵌する大径孔を有すること；
   を特徴とするレンズ移動機構。
2. 光軸方向に向けて配設したガイド軸；
   上記ガイド軸に嵌合される嵌合部を有し、光軸方向に移動付勢されたレンズ群を保持するレンズ枠；
   モータの駆動軸に形成されて該モータにより回転駆動される、上記ガイド軸と平行なリードスクリュー；及び
   上記リードスクリューに回転を規制して螺合され、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；を有し、
   上記レンズ枠は、上記ナット部材の移動に追従する伝達部を介して光軸方向に移動するレンズ移動機構において、
   上記ガイド軸は、有効長がリードスクリューの有効長より長く設定され、該ガイド軸の一端部と該モータの少なくとも一部が、光軸方向において互いにオーバラップするように配置されていること；
   上記レンズ枠の嵌合部は、該レンズ枠の一方の移動端において、少なくともその一部が上記ガイド軸のモータとのオーバラップ位置に位置し、他方の移動端において、上記リードスクリューと光軸と直交する方向において対向するように位置すること；
   上記伝達部は、上記レンズ枠とは別部材であって、上記レンズ枠ガイド軸と平行な伝達部材ガイド軸に移動可能にガイドされた中間伝達部材に設けられていること；及び
   上記中間伝達部材は、上記ナット部材と上記伝達部材ガイド軸に嵌合される中間伝達部材嵌合部とを一体に有する有ナット中間伝達部材であって、該ナット部材と中間伝達部材嵌合部とが変形容易部を介して接続されていること；
   を特徴とするレンズ移動機構。
3. 請求項１または２記載のレンズ移動機構において、
   上記嵌合部の光軸方向長さは、上記伝達部の光軸方向長さよりも長いレンズ移動機構。
4. 請求項２記載のレンズ移動機構において、
   上記変形容易部は、上記ナット部材と中間伝達部材嵌合部が光軸方向と直交方向に接離する方向に撓むレンズ移動機構。
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、
   上記レンズ枠は、複数のレンズ群からなるレンズ系の光軸方向最後尾のフォーカスレンズ群用のレンズ枠であるレンズ移動機構。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項記載のレンズ移動機構において、
   上記モータは、該モータのリードスクリューが光軸方向に延びるように固定部材に固定されているレンズ移動機構。
7. 請求項１、２または３記載のレンズ移動機構において、
   上記伝達部材ガイド軸は、一端部が上記モータの少なくとも一部と、光軸方向において互いにオーバラップするように配置されているレンズ移動機構。
8. 請求項２または４項記載のレンズ移動機構において、
   上記中間伝達部材は、上記伝達部材ガイド軸と嵌合する嵌合部が光軸方向に延びているレンズ移動機構。
   
   

Images