JP2009229692A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リードスクリュー及びナットを用いたレンズ駆動装置に関し、ナットに対する回転モーメントを低減し、モータの小型化を図る。
【解決手段】摺動体（例えば、レンズホルダーユニット１０）とナット（１８）とを連結部材（例えば、ナットホルダー８）で連結することにより、モータ（ステッピングモータ１２）の回転軸（１４）上のリードスクリュー（１６）に取り付けられた（即ち、螺合させた）ナットの駆動力を摺動体に確実に伝達するとともに組立性を高めている。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータ回転によってレンズホルダー又はレンズホルダー搭載部材を水平移動又は垂直移動させる等、回転を直線移動に変換する回転・移動変換するレンズ駆動装置に関し、特に、リードスクリュー及びナットを用いたレンズ駆動装置に関する。

回転を直線移動に変換する回転・移動変換装置として、モータ回転によってレンズホルダー等を水平方向に移動させるレンズ駆動装置が知られている。

このレンズ駆動装置に関し、特許文献１には、リードスクリュー上のナットに突出させた突出部をレンズ保持枠の嵌合凹部に嵌合させ、リードスクリューの回転によるナットの移動をレンズ保持枠に伝達することが開示されている。特許文献２には、駆動用モータによって回転する送りねじに駆動部材を取り付け、この駆動部材から突出させた脚部にレンズ保持枠側のガイドポールを取り付ける構造が開示されている。特許文献３には、ガイドシャフトに摺動自在に係合させた係合部を有するレンズ枠にナット保持部が一体に形成され、このナット保持部にナットの突起を係合させてナットを取り付けることが開示されている。特許文献４には、リードスクリューに取り付けたナットと可動枠をばねによって押し当て、ナットに協動させて可動枠を移動することが開示されている。特許文献５には、送りねじに取り付けられたナットに駆動部を突出させ、この駆動部をＬ字形の可動アームに形成されたガイド溝に挿入させた構造が開示されている。特許文献６には、送りねじ側にあるナットに取り付けた駆動部材によってレンズを移動させる構造が開示されている。特許文献７には、送りねじ上にあるナットと光学ピックアップとを２枚の板ばねによって連結した構造が開示されている。
特開２００３−２９５０３２号公報（要約及び図６等） 特開２００１−２４２３６９号公報（要約及び図１等） 特開２００７−１０９４４号公報（要約、段落番号００１８及び図２等） 特開２００７−２６５５９７号公報（要約及び図１等） 特開２００７−２８７２８１号公報（要約、段落番号００１９、００２０及び図１等） 特開平６−３０８３６１号公報（要約及び図１等） 特開平９−７３１９号公報（要約及び図１等）

ところで、光ディスク装置等の光ピックアップを駆動するレンズ駆動装置に用いられる従来の回転・移動装置にあっては、リードスクリューとナットが必要以上に噛み込んで作動不良が生じるため、これを防止するにはリードスクリューの軸ずれを吸収するために、レンズホルダーがナットを受ける部分に一定の遊びを設ける必要があった。

ナットをレンズホルダーで直接嵌合連結すると、バネを挿通したガイドシャフトを後から嵌め込んで固定しなければならない等、組立性に乏しいものであった。

また、モータに対する負荷が大きく、モータの小型化を妨げるという問題もあった。

このような課題について、既述の特許文献１〜７にはその開示や解決手段についての開示や示唆はない。

そこで、本発明の目的は、リードスクリュー及びナットを用いたレンズ駆動装置に関し、ナットに対する回転モーメントを低減し、モータの小型化を図ることにある。

また、本発明の他の目的は、リードスクリュー及びナットを用いたレンズ駆動装置に関し、作動不良や軸ずれを防止し、組立性を高めることにある。

本発明のレンズ駆動装置では、摺動体（例えば、レンズホルダー）とナットとを連結部材（例えば、ナットホルダー）で連結することにより、モータの回転軸上のリードスクリューに取り付けられた（即ち、螺合させた）ナットの駆動力をレンズホルダーを形成した摺動体に確実に伝達するとともに組立性が高められている。

上記目的を達成するため、本発明のレンズ駆動装置は、モータの回転軸上のスクリューに取り付けられ、該スクリューの回転により軸方向に移動するナットと、前記スクリューと平行に設置されたガイドシャフト上に支持されて摺動し、弾性体による復元力又は張力が付与されているレンズホルダーを形成した摺動体と、前記ナットに固定されるとともに前記摺動体に固定され、前記ナットと前記摺動体とを連結させる連結部材とを備えることである。斯かる構成により、上記目的を達成している。

本発明のレンズ駆動装置において、好ましくは、前記連結部材は、前記連結部材は、前記ナットに取り付けられるホルダー部を備え、このホルダー部に形成された凹部に、前記ナットの突部を挿入し、前記ホルダー部と前記ナットとを係合させてもよいし、また、前記連結部材は、前記ナットに取り付けられるホルダー部を備え、このホルダー部に形成された突部を、前記ナットの凹部に挿入し、前記ホルダー部と前記ナットとを係合させてもよく、上記目的が達成される。

本発明によれば、次のような効果が得られる。

(1) モータ回転力をリードスクリュー及びナットにより変換して得られた軸方向の移動力が連結部材によって摺動体に効率良く伝達することができ、モータの小型化に寄与する。

(2) ナットと摺動体とを連結部材によって連結させているので、組立ての簡略化が図られ、組立性が良い。

(3) ナットと連結部材とが凹部及び突部によって嵌合されているので、連結部材がナットから外れることがなく、動作の信頼性が高められる。

(4) ナットと連結部材との間に隙間を設けた状態で、連結部材と摺動体とを結合できるので、リードスクリューとナットとが必要以上に噛み合うことがなく、安定した回転・移動動作が得られる。

そして、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。

〔第１の実施の形態〕

第１の実施の形態について、図１、図２、図３、図４、図５及び図６を参照して説明する。図１は、第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置を示す斜視図、図２は、このレンズ駆動装置の要部分解斜視図、図３は、ナットホルダー及びナットを示す斜視図、図４及び図５は、ナットホルダー及びナットの係合関係を示す図、図６は、レンズ駆動装置を示す平面図である。図１〜図６に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。

このレンズ駆動装置２は、図１及び図２に示すように、光ディスク装置に搭載されて光ピックアップを駆動する駆動手段として用いられる。このレンズ駆動装置２は、ベース４と、回転・移動変換部６と、ナットホルダー８と、レンズホルダーユニット１０を備えている。

ベース４は、レンズ駆動装置２の装置フレームの一例であって、図示しない光ディスク装置等の光ピックアップ部に設置される。

回転・移動変換部６は、回転駆動源である例えば、モータの回転を軸方向の直線移動に変換する手段の一例であって、モータにはステッピングモータ１２が設置され、このステッピングモータ１２の回転軸１４上に設置されたリードスクリュー１６と、このリードスクリュー１６に取り付けられたナット１８とを備えている。ナット１８は、リードスクリュー１６に螺合している。ステッピングモータ１２の回転軸１４は軸受フレーム部２０にある２つの軸受部２２、２４によって支持されている。

ナットホルダー８は、ナット１８とレンズホルダーユニット１０とを連結する連結部材の一例であって、ナット１８の移動をレンズホルダーユニット１０に伝達する。

レンズホルダーユニット１０はナット１８の移動を受けて摺動させる摺動体の一例であるとともにレンズ２６の保持手段であって、ガイドシャフト２８、３０に摺動可能に設置されている。レンズ２６は、レンズ固定部２７に固定されている。ガイドシャフト２８、３０は、レンズホルダーユニット１０を回転軸１４の軸方向に摺動させるため、リードスクリュー１６と平行に設置されている。ベース４には軸固定部３２、３４、３６、３８が形成され、軸固定部３２、３４にガイドシャフト２８、軸固定部３６、３８にガイドシャフト３０が支持されている。ガイドシャフト３０は、ガイドシャフト２８より長く、レンズホルダーユニット１０と軸固定部３８との間に弾性体として例えば、コイルバネ４０が圧縮状態で設置されている。圧縮状態にあるコイルバネ４０の復元力Ｆがレンズホルダーユニット１０と軸固定部３８との間に付与されている。この場合、復元力Ｆと同方向に張力を作用させる構成としてもよい。

次に、ベース４、回転・移動変換部６及びレンズホルダーユニット１０の各部について、図２を参照すると、ベース４には透孔４２が形成され、この透孔４２に貫通させた固定ネジ４４により、回転・移動変換部６の軸受フレーム部２０がベース４に位置決めされてベース４上に固定される。

レンズホルダーユニット１０の上面部に形成された係合凹部４６には、ナットホルダー８の固定アーム部４８が嵌め込まれ、接着剤として接着性樹脂４９（図１、図４）によって固定される。係合凹部４６の内壁面には図中高さ方向に複数の溝部５０が形成されるとともに、固定アーム部４８にも図中幅方向に溝部５２が形成され、これら溝部５０、５２は接着性樹脂４９を滞留させるための樹脂溜めである。この場合、レンズ２６もレンズ固定部２７に接着性樹脂４９で固定される。

斯かる構成では、ベース４に回転・移動変換部６を設置して固定するとともに、レンズホルダーユニット１０を設置し、ガイドシャフト２８を軸固定部３２、３４に、また、ガイドシャフト３０を軸固定部３６、３８に設置し、接着性樹脂４９で固定する。ナットホルダー８は、リードスクリュー１６上にあるナット１８に嵌合させるとともに、レンズホルダーユニット１０の係合凹部４６に固定アーム部４８を嵌合させ、固定アーム部４８とレンズホルダーユニット１０とを接着性樹脂４９で固定する。

次に、ナット１８及びナットホルダー８について、図３を参照すると、ナットホルダー８には、既述の固定アーム部４８と、ホルダー部５４と、センサ片５６とを有する。ホルダー部５４は、ナット１８を固定する手段であって、ナット１８の天井部及び側面部を覆う、天井部５８及び側壁部６０、６２を有するとともに、ナット１８の面部を支持する支持壁部６４、６６を有する。天井部５８には、係合凹部として係合孔６８が形成されている。センサ片５６は、センサ部５９（図１及び図２）に検出されてナット１８の動作原点を決定する。

ナット１８は矩形形状であって、中心部にネジ孔５３が形成され、図中上部には角部にテーパー部６９が形成されるとともに、ホルダー部５４の係合孔６８に挿入される係合突部７０が形成されている。

斯かる構成によれば、回転軸１４にあるリードスクリュー１６に取り付けられたナット１８にはナットホルダー８のホルダー部５４が被せられて固定され、ナットホルダー８には、図４に示すように、レンズホルダーユニット１０に作用するコイルバネ４０の復元力Ｆが作用するので、この復元力Ｆにより、ホルダー部５４の支持壁部６４、６６がナット１８の図中上面側に押し付けられ、ナット１８とナットホルダー８とが結合している。この押付け状態は、ナット１８の移動に無関係に維持されている。

この場合、ナット１８は、図５に示すように、ホルダー部５４の側壁部６０、６２の間に挿入されて保持されるとともに、係合突部７０がナットホルダー８の係合孔６８に挿入されて固定され、ナットホルダー８に結合されている。このようなナット１８とナットホルダー８との結合関係からすると、ナット１８の回転中心Ｏと、ナットホルダー８のホルダー部５４の内壁面部との距離Ｌによって回転モーメントＭが決定される。この距離Ｌは、この実施の形態の場合、ナット１８の大きさによって決定されている。

このような構成によれば、図６に示すように、ステッピングモータ１２の回転力によってリードスクリュー１６が回転すると、その回転力がナット１８によって軸方向の移動力に変換され、ナット１８を矢印Ｕ又は矢印Ｄの方向に移動させることができる。既述した通り、コイルバネ４０の復元力Ｆがレンズホルダーユニット１０からナットホルダー８に作用し、ナットホルダー８がナット１８に押し付けられているので、ナットホルダー８及びレンズホルダーユニット１０とナット１８との間の結合関係が密であり、リードスクリュー１６の回転Ｎを移動力にがたつきなく変換し、伝達することができる。

また、ナットホルダー８とナット１８との結合関係は、係合突部７０と係合孔６８との係合関係によって成立し、図５に示すように、回転軸１４の回転モーメントＭは、距離Ｌに依存し、ナット１８の大きさに応じて小さくすることができ、それに応じてステッピングモータ１２を小容量化することができる。

この実施の形態について、利点や特徴事項を列挙すれば以下の通りである。

(1) ステッピングモータ１２の回転力をリードスクリュー１６及びナット１８により変換して得られた軸方向の移動力が連結部材であるナットホルダー８によってレンズホルダーユニット１０（摺動体）に効率良く伝達され、ステッピングモータ１２の小型化に寄与することができる。

(2) ナット１８とレンズホルダーユニット１０とをナットホルダー８によって連結させているので、組立ての簡略化が図られ、組立性が良い。

(3) ナット１８とナットホルダー８とが係合孔６８及び係合突部７０によって結合されているので、ナットホルダー８がナット１８から外れることがなく、動作の信頼性が高められる。

(4) ナット１８とナットホルダー８との間に隙間を設けた状態で、ナットホルダー８とレンズホルダーユニット１０とを結合できるので、リードスクリュー１６とナット１８とが必要以上に噛み合うことがなく、安定した回転・移動動作が得られる。

(5) レンズ駆動装置等に用いることができ、レンズホルダーユニット１０とリードスクリュー１６付きステッピングモータ１２のナット１８をナットホルダー８で連結することによって、ナット１８のロック防止に寄与し、組立て作業の簡略化を図ることができる。

〔第２の実施の形態〕

第１の実施の形態では、ナットホルダー８側に係合凹部として係合孔６８が形成され、この係合孔６８に係合させる係合突部７０がナット１８側に形成されているが（図３）、係合凹部と係合突部の設置位置を逆にしてもよい。この第２の実施の形態では、図７に示すように、ホルダー部５４の天井部５８の下面側に係合突部７０２が形成され、この係合突部７０２を係合させる係合凹部６８２がナット１８の天井面に形成されている。

斯かる構成とすれば、図８に示すように、ナット１８の係合凹部６８２にナットホルダー８の係合突部７０２が挿入され、これらの結合関係によってナットホルダー８とナット１８とが合体している。斯かる構成では、ナットホルダー８とナット１８との結合がナット１８の内部で実現しているので、ナットホルダー８とナット１８との結合点と、回転中心Ｏとの距離Ｌ２は、第１の実施の形態における距離Ｌより小さくなり、回転モーメントＭ２も小さくすることができる。これにより、ステッピングモータ１２の小容量化を図ることができる。

〔第３の実施の形態〕

また、ナットホルダー８側に形成する係合突部７０２は図９に示すように、側壁部６０又は側壁部６２又は双方に形成してもよく、この係合突部７０２に係合させる係合凹部６８２は、ナット１８の側面部に形成してもよい。斯かる構成によっても同様の効果が得られる。

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための最良の形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

本発明は、光ディスク装置等の光ピックアップを駆動するレンズ駆動装置等、回転運動を直線運動に変換する手段として利用され、回転モーメントを小さくできる等、有用である。

第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置を示す斜視図である。 レンズ駆動装置の要部分解斜視図である。 ナットホルダー及びナットを示す斜視図である。 ナットホルダー及びナットの係合関係を示す図である。 ナットホルダー及びナットの係合関係を示す図である。 レンズ駆動装置を示す平面図である。 第２の実施の形態に係るナットホルダー及びナットを示す斜視図である。 ナットホルダー及びナットの係合関係を示す図である。 第３の実施の形態に係るナットホルダー及びナットを示す斜視図である。

符号の説明

２ レンズ駆動装置
４ ベース
６ 回転・移動変換部
８ ナットホルダー
１０ レンズホルダーユニット
１２ ステッピングモータ
１４ 回転軸
１６ リードスクリュー
１８ ナット
２０ 軸受フレーム部
２２、２４ 軸受部
２６ レンズ
２８、３０ ガイドシャフト
３２、３４、３６、３８ 軸固定部
４０ コイルバネ
４２ 透孔
４４ 固定ネジ
４６ 係合凹部
４８ 固定アーム部
４９ 接着性樹脂
５０、５２ 溝部
５３ ネジ孔
５４ ホルダー部
５６ センサ片
５８ 天井部
６０、６２ 側壁部
６４、６６ 支持壁部
６８、６８２ 係合凹部
７０、７０２ 係合突部

Claims (3)

1. モータの回転軸上のスクリューに取り付けられ、該スクリューの回転により軸方向に移動するナットと、
   前記スクリューと平行に設置されたガイドシャフト上に支持されて摺動し、弾性体による復元力又は張力が付与されているレンズホルダーを形成した摺動体と、
   前記ナットに固定されるとともに前記摺動体に固定され、前記ナットと前記摺動体とを連結させる連結部材と、
   を備えることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 請求項１のレンズ駆動装置において、
   前記連結部材は、前記ナットに取り付けられるホルダー部を備え、このホルダー部に形成された凹部に、前記ナットの突部を挿入し、前記ホルダー部と前記ナットとを係合させたことを特徴とするレンズ駆動装置。
3. 請求項１のレンズ駆動装置において、
   前記連結部材は、前記ナットに取り付けられるホルダー部を備え、このホルダー部に形成された突部を、前記ナットの凹部に挿入し、前記ホルダー部と前記ナットとを係合させたことを特徴とするレンズ駆動装置。

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