JP2010009670A

JP2010009670A - レンズ駆動装置

Info

Publication number: JP2010009670A
Application number: JP2008167521A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Tanaka; 宏和田中; Takatoshi Kanemura; 高敏兼村; yoji Fujimura; 洋二藤村
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Precision Corp
Priority date: 2008-06-26
Filing date: 2008-06-26
Publication date: 2010-01-14
Anticipated expiration: 2028-06-26
Also published as: JP5164688B2

Abstract

【課題】小型化を図るようにしたレンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】駆動源３と、遊端８ｅにレンズ９が固定されると共に、駆動源３により移動されるレンズホルダ８と、レンズホルダ８の移動方向に対して平行に延在すると共に、レンズホルダ８を貫通し且つ案内するガイドシャフト１０と、を備え、レンズ９は、レンズ９の直径方向に延在する基準線Ｔに略直交する第１の平面部２２と、基準線Ｔ上でレンズ９における第１の平面部２２の反対側に設けられると共に、レンズホルダ８の遊端８ｅに固定される固定部２３とを有している。
【選択図】図１

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。

特開２００６−１１４１１７号公報に記載された光ピックアップ装置には、レンズの球面収差の補正に利用されるレンズ駆動装置が具備され、レンズ駆動装置は、モータによって回転するウォームギアと、可動レンズホルダに設けられたラック部との噛合によって、レンズホルダを光軸方向に進退させている。このレンズホルダには、円形の開口部が設けられ、この開口部内にレンズが固定されている。

特開２００６−１１４１１７号公報

しかしながら、前述した従来のレンズ駆動装置においては、レンズホルダに設けられた開口部の周囲にレンズホルダの一部をなす枠部が存在するので、この枠部の分だけレンズホルダが大きくなり、装置が大型化するという問題がある。

本発明は、小型化を図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、遊端にレンズが固定されると共に、駆動源により移動されるレンズホルダと、レンズホルダの移動方向に対して平行に延在すると共に、レンズホルダを貫通し且つ案内するガイドシャフトと、を備え、レンズは、レンズの直径方向に延在する基準線に略直交する第１の平面部と、基準線上でレンズにおける第１の平面部の反対側に設けられると共に、レンズホルダの遊端に固定される固定部と、を有していることを特徴とする。

本発明のレンズ駆動装置に適用されるレンズは、レンズホルダに片持ち支持されているので、レンズホルダの一部をなす枠部をレンズの周囲に必要とせず、これによってレンズホルダの小型化、すなわちレンズ駆動装置の小型化が図られる。さらに、レンズにおける固定部の反対側には、レンズの基準線に略直交する第１の平面部が形成されており、従来は円弧であったレンズの外周面を直線状にカットすることで、基準線方向（片持ち支持されたレンズの突出方向）でレンズの幅を小さくすることができる。このことは、基準線方向におけるレンズ駆動装置の小型化に寄与する。

また、レンズは、光を集束させるためのレンズ面を有し、レンズの第１の平面部は、レンズ面の外周縁に略接していると好適である。この場合、レンズ面の大きさを十分に確保しつつ、レンズホルダからのレンズの突出量を限界まで小さくすることが可能となるので、効果的にレンズ駆動装置の小型化が図られる。

また、レンズは、レンズの外周面上で基準線に略平行な第２及び第３の平面部を有し、第１の平面部と第２及び第３の平面部との境界は、面取りがされていると好適である。レンズの外周面を直線状にカットして第２及び第３の平面部を形成することで、基準線に略直交する方向におけるレンズの薄型化、すなわちレンズ駆動装置の薄型化が図られる。さらに、バリの生じやすい各平面部の境界を面取りすることで、レンズの軽量化が図られる。

本発明によれば、レンズ駆動装置の小型化を図ることができる。

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〜図４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、平行な２枚のフレーム２ａ，２ｂと底板２ｃとからなるコ字状のベース部材２を有し、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。

ステッピングモータ（駆動源）３は、ブラケット３ａを介してフレーム２ａに固定され、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。リードスクリュー４は、ベース部材２のフレーム２ａに形成された開口部２ｄから差し込まれる。そして、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のフレーム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は、ベース部材２から外方に向けて突出する部分８Ａを有し、この突出部分８Ａは、フレーム２ａ，２ｂの延在方向と同一方向に延在している（図３参照）。そして、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、このレンズ９は、ベース部材２の外側に配置されることになる。

フレーム２ａとフレーム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、ガイドシャフト１０の周囲で巻回されている。この圧縮コイルバネ１１の一端はフレーム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から延長されたＬ字状の脚部８ｄの端部に固定されている。なお、ガイドシャフト１０は、脚部８ｄを貫通して延在している。

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、フレーム２ａとフレーム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Ｕ字状の切欠き部８ｃ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１、図３及び図８に示すように、レンズ９は、その直径方向に延在する基準線Ｔ上でレンズ９の外周面９ａから突出する舌片状の突起部（固定部）２３を有している。このレンズ９は、突起部２３がレンズホルダ８の遊端８ｅに固定されることで片持ち支持されている。これにより、このレンズ駆動装置１では、レンズホルダ８の一部をなす枠部をレンズの周囲に必要としないので、レンズホルダ８の小型化、すなわちレンズ駆動装置１の小型化が図られる。

また、レンズ９は、外周面９ａ上で基準線Ｔに直交する第１の平面部２２と、基準線Ｔに平行な第２及び第３の平面部２０，２１とを有している。第１の平面部２２は、レンズ９における突起部２３の反対側に形成され、基準線Ｔ方向におけるレンズ９の端面をなしている。また、第２及び第３の平面部２０，２１は、レンズ９の両側面をなしており、それぞれ第１の平面部２２と直角に繋がっている。

このレンズ９では、従来は円弧であったレンズの外周面を直線状にカットして、第１の平面部２２を形成することで、基準線Ｔ方向におけるレンズ９の幅を小さくすることができ、これによって基準線Ｔ方向におけるレンズ駆動装置１の小型化が図られる。同様に、レンズの外周面を直線状にカットして、第２及び第３の平面部２０，２１を形成することにより、基準線Ｔに直交する方向におけるレンズ９の厚みを薄くして、レンズ駆動装置１の厚み内にレンズ９を収めることができる（図３参照）。

レンズ９の中心には、基準線Ｔに平行な２本の直線と円弧からなる略楕円形の外周縁９ｃを有するレンズ面９ｂが設けられている。レンズ９の端面をなす第１の平面部２２は、レンズ面９ｂの外周縁９ｃにほぼ接するように形成されている。これにより、レンズ面９ｂの大きさを十分に確保しつつ、レンズホルダ８からのレンズ９の突出量を限界まで小さくすることが可能となるので、効果的にレンズ駆動装置１の小型化が図られる。

図１、図５及び図６に示すように、レンズ９の突起部２３の基端側には、レンズ９の外周面９ａ上に位置すると共に光軸Ｒを中心とした円弧面をなす第１の突き当て部２４が形成されている。突起部２３とこの突起部２３の基端側に位置する第１の突き当て部２４とは、第２の平面部２０と第３の平面部２１との間に位置すると共に、光軸Ｒ方向に並設されている。そして、突起部２３の先端は、半円状に形成されている。

レンズ９が固定されるレンズホルダ８は、レンズホルダ８の遊端８ｅから陥没して突起部２３が収容される突起収容凹部２６と、遊端８ｅ側に位置すると共に、第１の突き当て部２４が当接する第１の当接部２７とを有する。この第１の当接部２７は、突起収容凹部２６に対して光軸Ｒ方向に並設されると共に、第１の突き当て部２４と同一の円弧面をなしている。これにより、簡単な構造をもって、レンズホルダ８に対するレンズ９の組み付けを容易且つ確実に行うことができる。

レンズ９をレンズホルダ８に治具により組み付けるに際し、レンズ９の突起部２３をレンズホルダ８の突起収容凹部２６内に挿入させると、レンズ９の第１の突き当て部２４が、レンズホルダ８の第１の当接部２７に当接する。このとき、第１の突き当て部２４は、光軸Ｒを中心とした円弧面として形成されている。従って、突起収容凹部２６を形成する壁面２６ｂと突起部２３との間にクリアランスＫ（図７参照）があっても、突起部２３は、突起収容凹部２６内で光軸Ｒを中心として動くだけなので、レンズ９の光軸Ｒの位置がズレることがなく、レンズホルダ８にレンズ９を簡単に且つ精度良く組み付けることができる。

さらに、レンズ９の突起部２３には、光軸Ｒに対して直交する平面上で延在する第２の突き当て部２８が形成されている。これに対し、突起収容凹部２６を形成する第１の壁面２６ａは、ガイドシャフト１０の軸線Ｐに対して直交する平面上で延在して、第２の突き当て部２８に当接する。

レンズ９の突起部２３をレンズホルダ８の突起収容凹部２６内に挿入させた際、レンズ９の第２の突き当て部２８を、突起収容凹部２６の第１の壁面２６ａに押し当てることで、レンズホルダ８に対してレンズ９は、光軸Ｒ方向の位置決めがなされ、レンズ９が傾いてレンズホルダ８に固定されることも防止しながら、レンズ９をレンズホルダ８にさらに簡単に且つ精度良く組み付けることができる。

さらに、図１、図３及び図７に示すように、突起収容凹部２６を形成する第２の壁面２６ｂは、互いに平行に形成されると共に、突起部２３の光軸Ｒを中心とした回動を規制する。レンズホルダ８に対するレンズ９の組み付け作業を容易にするためのクリアランスＫが第２の壁面２６ｂと突起部２３との間に存在していても、互いに平行な第２の壁面２６ｂによって、光軸Ｒを中心とした突起部２３の回動を確実に規制することができるので、レンズホルダ８に対するレンズ９の組み付け作業性を向上させることができる。

さらに、レンズホルダ８にレンズ９を圧入で固定させることもできるが、温度変動により圧入箇所が緩む虞があり、また、熱カシメを利用することもできるが、加熱時にプラスチック製のレンズ９に影響を与える虞がある。そこで、レンズ９は、突起収容凹部２６を形成する壁面や第１の当接部２７に塗布された接着剤によりレンズホルダ８に固定される。

さらに、このレンズホルダ８には、突起収容凹部２６に連通する半円状の接着剤溜まり凹部２９が設けられ、余剰な接着剤を接着剤溜まり凹部２９内に流し込むことができる。

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９に示すように、レンズ３０は、第１のＲ面取り部３４と、第２のＲ面取り部３５とを有していても良い。第１のＲ面取り部３４は、第１の平面部３３と第２の平面部３１との境界をＲ面取り加工することで形成されている。また、第２のＲ面取り部３５は、第１の平面部３３と第３の平面部３２との境界をＲ面取り加工することで形成されている。このように、バリの生じやすい各平面部の境界を面取り加工することで、レンズ９の軽量化が図られる。

或いは、図１０に示すように、レンズ４０は、第１のＣ面取り部４４と、第２のＣ面取り部４５とを有していても良い。第１のＣ面取り部４４は、第１の平面部４３と第２の平面部４１との境界をＣ面取り加工することで形成されている。また、第２のＣ面取り部４５は、第１の平面部４３と第３の平面部４２との境界をＣ面取り加工することで形成されている。

また、レンズ駆動装置１は、光学部(例えば、携帯端末機のカメラ部)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てもよい。また、レンズホルダ８を移動させる駆動源としては、例えば圧電素子を用いてもよい。

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。レンズ駆動装置を別の角度から見た斜視図である。レンズ駆動装置の正面図である。レンズ駆動装置の背面図である。レンズとレンズホルダとの接合状態を示す断面図である。レンズとレンズホルダとの接合状態を示す断面図である。レンズとレンズホルダとの接合状態を示す要部拡大図である。レンズの第１の例を示す斜視図である。レンズの第２の例を示す斜視図である。レンズの第３の例を示す斜視図である。

符号の説明

Ｒ…光軸、Ｌ…リードスクリューの回転軸線、Ｐ…ガイドシャフトの軸線、Ｔ…基準線、１…レンズ駆動装置、２…ベース部材、３…ステッピングモータ（駆動源）、３ｂ…回転軸、４…リードスクリュー、８…レンズホルダ、８ｅ…レンズホルダの遊端、９，３０，４０…レンズ、９ａ，３０ａ，４０ａ…レンズの外周面、９ｂ，３０ｂ，４０ｂ…レンズ面、９ｃ，３０ｃ，４０ｃ…レンズ面の外周縁、１０…ガイドシャフト、１１…コイルバネ、２０，３１，４１…第２の平面部、２１，３２，４２…第３の平面部、２２，３３，４３…第１の平面部、２３，３６，４６…突起部（固定部）３４…第１のＲ面取り部、３５…第２のＲ面取り部、４４…第１のＣ面取り部、４５…第２のＣ面取り部。

Claims

光学部に実装されるレンズ駆動装置において、
駆動源と、
遊端にレンズが固定されると共に、前記駆動源により移動されるレンズホルダと、
前記レンズホルダの移動方向に対して平行に延在すると共に、前記レンズホルダを貫通し且つ案内するガイドシャフトと、を備え、
前記レンズは、
前記レンズの直径方向に延在する基準線に略直交する第１の平面部と、
前記基準線上で前記レンズにおける前記第１の平面部の反対側に設けられると共に、前記レンズホルダの前記遊端に固定される固定部と、を有していることを特徴とするレンズ駆動装置。
前記レンズは、光を集束させるためのレンズ面を有し、
前記レンズの前記第１の平面部は、前記レンズ面の外周縁に略接し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。
前記レンズは、前記レンズの外周面上で前記基準線に略平行な第２及び第３の平面部を有し、前記第１の平面部と前記第２及び第３の平面部との境界は、面取りがされていることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ駆動装置。