JP2010008707A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、レンズホルダに対するレンズの回り止めを可能にし、レンズの光軸の位置ズレを簡単かつ確実に防止するようにしたレンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】このレンズ駆動装置１においては、レンズホルダ８にレンズ９を組み付ける際に、レンズホルダ８に設けられた第１〜第４の位置決め部４３ａ，４３ｂ，４４ａ，４４ｂに、レンズ９の縁部Ｅに設けられた第１〜第４の傾斜面９ｄ〜９ｇが突き当てられるので、レンズ９の中点Ｈを中心としてレンズ９が極めて回り難くなり、レンズホルダ８に対してレンズ９を簡単且つ確実に位置決めさせることができ、しかもレンズ９の光軸Ｒの位置ズレを簡単且つ確実に防止することができる。しかも、円弧状をなす従来の縁部を弦のようにカットした傾斜面４３ａ，４３ｂ，４４ａ，４４ｂを採用すると、このカットされた部分が、レンズの軽量化の一助にもなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、光学部(例えば、携帯端末機のカメラ部や光ディスク装置の光ピックアップ機構)に実装されて、レンズの焦点合わせやレンズの球面収差補正に利用されるレンズ駆動装置に関するものである。

従来、このような分野の技術として、特開２００８−１２２５５９号公報がある。この公報に記載されたレンズ駆動装置は、リードスクリューをもったステッピングモータと、リードスクリューの回転によって往復動するレンズホルダと、レンズの光軸方向にレンズホルダを案内するガイドシャフトとから主として構成されている。このレンズ駆動装置に適用されているレンズホルダには、その遊端にレンズが接着剤によって固定され、レンズを、ケースの外部に位置させることで、光軸位置の自由な選択を可能にしている。
レンズの外形は、一般的には円形をなしているが、通称Ｉカットレンズと呼ばれている小型化が図られたレンズも存在している。図９に示すように、Ｉカットレンズ１００の縁部は、平行にカットされた平行面１００ａ，１００ｂと、平行面１００ａ，１００ｂの端部を結ぶように延在する円弧面１００ｃ，１００ｄとからなり、このようなＩカットレンズ１００は、レンズホルダ１０１に設けられたレンズ収容部１０２に接着剤を介して固定されている。このレンズ収容部１０２は、レンズ１００のレンズ面１００ｅを露出させるための開口部１０３と、開口部１０３の縁部から外方に広がって、レンズ１００の枠部が当接する左右一対の載置面１０４と、各載置面１０４の端部から立設させた起立面１０５とからなる。さらに、起立面１０５には、レンズ１００側に向けて突出する４個の位置決め部１０６が設けられ、各位置決め部１０６を、レンズ１００の円弧面１００ｃに当接させることで、レンズ１００をレンズホルダ１０１に容易に保持させることができる。

特開２００８−１２２５５９号公報

しかしながら、レンズ１００をレンズホルダ１０１に保持させる際に、レンズ１００が、光軸上に位置する中点Ａを中心として矢印Ｂ方向に回転すると、符号Ｎで示すように、レンズ１００がレンズホルダ１０１からはみ出してしまう。このような事態は、レンズホルダ１０１の一点鎖線の部分を小型化の為に無くしているにも拘わらず、レンズ１００のはみ出し部分Ｎがレンズホルダ１０１の小型化を相殺させてしまう。さらに、レンズホルダ１０１内でレンズ１００が中点Ａを中心に回転することを許容する仕様を採用すると、レンズ１００の円弧面１００ｃ，１００ｄの真円度を高めなければ、光軸の位置ズレが引き起こされることになる。従って、レンズ面１００ｅの直径が３ｍｍ程度の非常に小さなレンズ１００では、円弧面１００ｃ，１００ｄの真円度の確保が、コスト高や歩留まりの悪化を招来するといった問題点があった。
なお、レンズの回転によって起こる光軸の位置ズレは、Ｉカットレンズに限らず、外形が円形のレンズでも起こり得ることは言うまでもない。

本発明は、レンズホルダに対するレンズの回り止めを可能にし、レンズの光軸の位置ズレを簡単かつ確実に防止するようにしたレンズ駆動装置を提供することを目的とする。

本発明は、光学部に実装されるレンズ駆動装置において、
駆動源と、レンズが固定されると共に、駆動源によって往復動するレンズホルダと、
レンズホルダを貫通し且つレンズホルダをレンズの光軸方向に案内するガイドシャフトと、を備え、
レンズの縁部には、レンズの直径方向に延在して互いに直角に交差する第１及び第２の基準線によって区画された四つの領域のうちの少なくとも二つの領域において、平坦に延在する傾斜面が設けられ、
傾斜面は、この傾斜面の延長線と第１の基準線と第２の基準線とで三角形を形成するように延在し、
レンズホルダには、傾斜面に当接する位置決め部が設けられていることを特徴とする。

このレンズ駆動装置においては、レンズホルダにレンズを組み付ける際に、レンズホルダに設けられた位置決め部に、レンズの縁部に設けられた各傾斜面が突き当てられるので、レンズの中点を中心としてレンズが極めて回り難くなり、レンズホルダに対してレンズを簡単且つ確実に位置決めさせることができ、しかもレンズの光軸の位置ズレを簡単且つ確実に防止することができる。しかも、円弧状をなす従来の縁部を弦のようにカットした傾斜面を採用すると、このカットされた部分が、レンズの軽量化の一助になる。

また、レンズの縁部には、第１の基準線上で傾斜面の端部より外方に突出する第１の凸部が設けられていると好適である。
第１の凸部の先端を金型のゲート口に対応させることで、レンズの射出成形完了後に、レンズをランナから切り離す際、レンズの中心から遠い位置でレンズを切断することができるので、切断の際に、レンズのレンズ面に歪みを発生させ難くなる。しかも、この第１の凸部によってレンズの縁部の表面積を拡大することができるので、接着剤の塗布面積の拡大に伴ってレンズをレンズホルダに強固に接着させることができる。

また、レンズの縁部には、第１の基準線上で第１の凸部に対向して、傾斜面の端部より外方に突出する第２の凸部が設けられていると好適である。
第２の凸部を金型のガス抜き部に対応させることで、金型のキャビティ内で樹脂の流動性を良好にすることができる。しかも、この第２の凸部によってレンズの縁部の表面積を拡大することができるので、接着剤の塗布面積の拡大に伴ってレンズをレンズホルダに強固に接着させることができる。

また、レンズの縁部には、四つの領域の全てに傾斜面が設けられていると好適である。
各領域の傾斜面をそれぞれの位置決め部に当接させることで、位置決め部の協働によりレンズを挟み込んだ状態にできる。このことは、レンズホルダにレンズを装着した際、レンズはレンズホルダに対して極めて安定した状態で保持されることになる。

また、レンズの縁部には、第１の基準線に対して平行な二つの面が設けられていると好適である。
このような構成のレンズは、通称Ｉカットレンズと呼ばれており、レンズの小型化及び軽量化を達成させている。

本発明によれば、レンズホルダに対するレンズの回り止めを可能にし、レンズの光軸の位置ズレを簡単かつ確実に防止することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係るレンズ駆動装置の好適な実施形態について詳細に
説明する。

光ディスク装置内部の光ピックアップ機構(光学部)においては、光ディスクの情報層上に光ビームを正確に集光させる必要がある。このため、高精度な光ピックアップ機構にあっては、光ディスクのカバー層の厚さの誤差によって生じる球面収差を補正できるように、レンズを光軸方向に微動させることが必要である。

図１に示すように、光ピックアップ機構(光学部)に実装されているレンズ駆動装置１は、レンズの球面収差補正に利用され、コ字状のベース部材２を有している。ユニット化を図るために、このベース部材２には、後述する様々な部品が組み付けられている。

ベース部材２の後枠部２ａには、ブラケット３ａを介してステッピングモータ（駆動源）３が固定され、モータ３の回転軸３ｂにはリードスクリュー４が圧入により固定されている。このリードスクリュー４は、ベース部材２の後枠部２ａに形成された開口部から差し込まれ、リードスクリュー４から突出する回転軸３ｂの先端は、ベース部材２の前枠部２ｂに固定された軸受６によって回転自在に支持されている。

このリードスクリュー４は、アーム状のレンズホルダ８を貫通すると共に、雌ネジ部７に螺着され、レンズホルダ８は、バネ力によって雌ネジ部７に常に圧着されている。レンズホルダ８には、ベース部材２から外方に向けて突出するアーム部８Ａが設けられ、アーム部８Ａの端部には、レンズ取付け部３３が設けられている。このレンズ取付け部３３、すなわちレンズホルダ８の遊端８ｅ側には、接着剤によってピックアップレンズ９が固定され、その結果、レンズ９は、ベース部材２の外側に配置されることになる。

前枠部２ｂと後枠部２ａとを架け渡すように、ベース部材２には、リードスクリュー４の回転軸線Ｌに対して平行に延在するガイドシャフト１０が固定されている。このガイドシャフト１０は、レンズホルダ８に形成されたガイド孔８ｂ内に挿通されている。よって、リードスクリュー４を正逆転させることで、レンズホルダ８は、ガイドシャフト１０の軸線Ｐに沿って正確に往復動し、これに伴って、ガイドシャフト１０の軸線Ｐとレンズ９の光軸Ｒとが平行になるように、レンズ９も正確に直線運動する。

ベース部材２内には、レンズホルダ８を回転軸線Ｌの延在方向に付勢するための圧縮コイルバネ１１が配置され、この圧縮コイルバネ１１は、回り止めシャフト１２の周囲で巻回されている。この圧縮コイルバネ１１の一端は後枠部２ａに固定され、この圧縮コイルバネ１１の他端は、レンズホルダ８の端部に固定されている。

圧縮コイルバネ１１の付勢力によって、レンズホルダ８を雌ネジ部７に常に圧着させておくことができ、更にその付勢力は、雌ネジ部７にも及ぶので、リードスクリュー４に雌ネジ部７を確実に螺合させることもでき、レンズホルダ８の送り精度の向上が図られている。

さらに、圧縮コイルバネ１１を貫通して後枠部２ａと前枠部２ｂとを架け渡すように、ベース部材２には、リードスクリュー４の回転軸線Ｌ及びガイドシャフト１０の軸線Ｐに対して平行に延在する軸線Ｓをもった回り止めシャフト１２が固定されている。この回り止めシャフト１２は、レンズホルダ８の端部に形成された孔部内に挿入されて、レンズホルダ８がリードスクリュー４の回転軸線Ｌを中心に回動することを規制している。

図２及び図３に示すように、レンズホルダ８の遊端８ｅに接着剤を介して固定されるレンズ９は、通称Ｉカットレンズと呼ばれ、縁部Ｅ上において互いに光軸Ｒを挟むようにして平行に延在する第１及び第２の平行面９ａ，９ｂを有している。このレンズ９は、球面収差補正に利用され、平行面９ａ，９ｂ間の幅約４ｍｍ、平行面９ａ，９ｂの延在方向における全長は５〜６ｍｍであり、小型化及び軽量化が達成されている。

さらに、レンズ９の縁部Ｅには、レンズ９の直径方向に延在して互いに直角に交差する第１及び第２の基準線Ｆ１，Ｆ２によって区画された四つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの全てに平坦な第１〜第４の傾斜面９ｄ〜９ｇが設けられている。領域Ａにおける第１の傾斜面９ｄは、この傾斜面９ｄの延長線Ｚ１と第１の基準線Ｆ１と第２の基準線Ｆ２とで三角形を形成するように延在し、領域Ｂにおける第２の傾斜面９ｅは、この傾斜面９ｅの延長線Ｚ２と第１の基準線Ｆ１と第２の基準線Ｆ２とで三角形を形成するように延在し、領域Ｃにおける第３の傾斜面９ｆは、この傾斜面９ｆの延長線Ｚ３と第１の基準線Ｆ１と第２の基準線Ｆ２とで三角形を形成するように延在し、領域Ｄにおける第４の傾斜面９ｇは、この傾斜面９ｇの延長線Ｚ４と第１の基準線Ｆ１と第２の基準線Ｆ２とで三角形を形成するように延在する。これら傾斜面９ｄ〜９ｇの延長線Ｚ１〜Ｚ４は、第１の基準線Ｆ１が通る角を鈍角とする平行四辺形であり、対向する傾斜面９ｄ，９ｇ及び対向する傾斜面９ｅ，９ｆは平行をなしている。

そして、第１の基準線Ｆ１に対して平行に延在する第１の平行面９ａは、第１の傾斜面９ｄの端部と第２の傾斜面９ｅの端部とを連結するように延在する。また、第１の基準線Ｆ１に対して平行に延在する第２の平行面９ｂは、第３の傾斜面９ｆの端部と第４の傾斜面９ｇの端部とを連結するように延在する。

さらに、レンズ９の縁部Ｅには、第１の基準線Ｆ１上で第２及び第４の傾斜面９ｅ，９ｇの端部より外方に突出する第１の凸部２０が設けられている。また、レンズ９の縁部Ｅには、第１の基準線Ｆ１上で第１の凸部２０に対向して、第１及び第３の傾斜面９ｄ，９ｆの端部より外方に突出する第２の凸部２１が設けられている。

図４に示すように、樹脂材からなる前述したレンズ９は、射出成形機によって形成され、射出成形後において、各レンズ９は、成形品３０のそれぞれのランナ３１の先端に成形されることになる。

第１の凸部２０の先端２０ａを、射出成形機の金型のゲート口に対応させることで、レンズ９の射出成形完了後に、レンズ９をランナ３１から切り離す際、レンズ９の中心から遠い位置でレンズ９を切断（切断線Ｋ参照）することができるので、切断の際に、レンズ９のレンズ面９ｃに歪みを発生させ難くなる。しかも、この第１の凸部２０によってレンズ９の縁部Ｅの表面積を拡大することができるので、接着剤の塗布面積の拡大に伴ってレンズ９をレンズホルダ８に強固に接着させることができる。

また、第２の凸部２１を金型のガス抜き部に対応させることで、金型のキャビティ内で樹脂の流動性を良好にすることができる。しかも、この第２の凸部２１によってレンズ９の縁部Ｅの表面積を拡大することができるので、接着剤の塗布面積の拡大に伴ってレンズ９をレンズホルダ８に強固に接着させることができる。

レンズホルダ８の遊端８ｅには、図２、図５及び図６に示すように、レンズ取付け部３３が設けられている。このレンズ取付け部３３は、レンズホルダ８のアーム部８Ａに連結された基端部３３ａと、基端部３３ａに対向して配置された遊端部３３ｂと、基端部３３ａと遊端部３３ｂを連結する連結部３３ｃとから形成されている。そして、このレンズ取付け部３３には、レンズ９を収容するためのレンズ収容部４０が設けられ、このレンズ収容部４０は、レンズ９のレンズ面９ｃを露出させるための開口部４１と、開口部４１の縁部から外方に広がって、レンズ９のレンズ枠９ｈの背面が当接する左右一対の載置面４２ａ，４２ｂと、各載置面４２ａ，４２ｂの端部から立設させた起立面４３，４４とからなる。なお、開口部４１は、連結部３３ｃに対向する側が開放されている。

一方の起立面４３には、レンズ９の第１の傾斜面９ｄに向けて突出する円弧状の第１の位置決め部４３ａと、第３の傾斜面９ｆに向けて突出する円弧状の第３の位置決め部４３ｂとが設けられている。また、他方の起立面４４には、レンズ９の第２の傾斜面９ｅに向けて突出する円弧状の第２の位置決め部４４ａと、第４の傾斜面９ｇに向けて突出する円弧状の第４の位置決め部４４ｂとが設けられている。

そして、第１〜第４の傾斜面９ｆ〜９ｇは、第１〜第４の位置決め部４３ａ，４３ｂ，４４ａ，４４ｂの頂部にそれぞれ略線接触の状態で当接する。従って、位置決め部４３ａ，４３ｂ，４４ａ，４４ｂの協働によってレンズ９が挟み込まれた状態になるので、このことは、レンズホルダ８にレンズ９を装着した際、レンズ９をレンズホルダ８に対して極めて安定した状態に保持させておくことができる。

さらに、一方の起立面４３には、載置面４２ａを拡張するように外方に向けて膨出する円弧状の拡張部４３ｃが設けられ、この拡張部４３ｃによって、載置面４２ａ上に第２の凸部２１を当接させることができる。他方の起立面４４には、載置面４２ｂを拡張するように外方に向けて膨出する円弧状の拡張部４４ｃが設けられ、この拡張部４４ｃによって、載置面４２ｂ上に第１の凸部２０を当接させることができる。

そして、レンズ９の縁部Ｅと起立面４３，４４との間の空間Ｇ１，Ｇ２は、載置面４２ａ，４２ｂに塗布された接着剤の接着溜まりとして機能し、前述したように、第１及び第２の凸部２０，２１による接着剤の塗布面積の拡大に伴ってレンズ９をレンズホルダ８に強固に接着させることができる。

このレンズ駆動装置１においては、レンズホルダ８にレンズ９を組み付ける際に、レンズホルダ８に設けられた第１〜第４の位置決め部４３ａ，４３ｂ，４４ａ，４４ｂに、レンズ９の縁部Ｅに設けられた第１〜第４の傾斜面９ｆ〜９ｇが突き当てられるので、レンズ９の中点Ｈを中心としてレンズ９が極めて回り難くなり、レンズホルダ８に対してレンズ９を簡単且つ確実に位置決めさせることができ、しかもレンズ９の光軸Ｒの位置ズレを簡単且つ確実に防止することができる。しかも、円弧状をなす従来の縁部を弦のようにカットした傾斜面４３ａ，４３ｂ，４４ａ，４４ｂを採用すると、このカットされた部分が、レンズの軽量化の一助にもなる。

本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。

例えば、図７に示すように、レンズホルダ５０において、レンズ収容部５１の拡張部５１ａ，５１ｂを第１及び第２の凸部２０，２１の外形に沿うように矩形に形成してもよい。

図８に示すように、レンズ９を接着剤によって片持ち状態でレンズホルダ６０の遊端に固定してもよい。これによって、レンズホルダ６０には、レンズ９を囲むような枠部を設ける必要がないので、レンズ面９ｃを大きくすることができる。

第１及び第２の基準線Ｆ１，Ｆ２によって区画された四つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうちの少なくとも二つの領域に傾斜面が形成されていればよい。すなわち、第１〜第４の傾斜面９ｆ〜９ｇのうちの少なくとも２つあれば、所期の目的を達成することができる。

駆動源として、圧電素子であってもよく、リードスクリューを利用することなく、圧電素子によってレンズホルダを直線的に駆動させてもよい。

本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示す斜視図である。 レンズホルダにレンズを装着する前の状態を示す斜視図である。 本発明に係るレンズ駆動装置に適用されるレンズを示す正面図である。 射出成形直後の成形品を示す斜視図である。 レンズホルダにレンズを固定した状態を示す正面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。 レンズホルダの他の例を示す正面図である。 レンズホルダの更に他の例を示す正面図である。 従来技術に係わるレンズホルダ及びレンズを示す正面図である。

符号の説明

１…レンズ駆動装置、３…モータ（駆動源）、８，５０，６０…レンズホルダ、９…レンズ、９ａ，９ｂ…平行面、９ｄ〜９ｇ…傾斜面、１０…ガイドシャフト、２０…第１の凸部、２１…第２の凸部、３１…ランナ、４３ａ，４３ｂ，４４ａ，４４ｂ…位置決め部、Ａ〜Ｄ…領域、Ｅ…レンズの縁部、Ｆ１…第１の基準線、Ｆ２…第２の基準線、Ｒ…光軸、Ｚ１〜Ｚ４…延長線。

Claims (5)

1. 光学部に実装されるレンズ駆動装置において、
   駆動源と、
   レンズが固定されると共に、駆動源によって往復動するレンズホルダと、
   前記レンズホルダを貫通し且つ前記レンズホルダを前記レンズの光軸方向に案内するガイドシャフトと、を備え、
   前記レンズの縁部には、前記レンズの直径方向に延在して互いに直角に交差する第１及び第２の基準線によって区画された四つの領域のうちの少なくとも二つの領域において、平坦に延在する傾斜面が設けられ、
   前記傾斜面は、この傾斜面の延長線と前記第１の基準線と前記第２の基準線とで三角形を形成するように延在し、
   前記レンズホルダには、前記傾斜面に当接する位置決め部が設けられていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記レンズの前記縁部には、前記第１の基準線上で前記傾斜面の端部より外方に突出する第１の凸部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記レンズの前記縁部には、前記第１の基準線上で前記第１の凸部に対向して、前記傾斜面の端部より外方に突出する第２の凸部が設けられていることを特徴とする請求項２記載のレンズ駆動装置。
4. 前記レンズの縁部には、四つの前記領域の全てに前記傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のレンズ駆動装置。
5. 前記レンズの前記縁部には、前記第１の基準線に対して平行な二つの面が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のレンズ駆動装置。

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