JP2011076672A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ歪みの防止とレンズの倒れの防止とを両立させて、レンズをレンズホルダに片持ち支持状態で接着固定させるようにしたレンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】レンズ駆動装置では、レンズ本体から突出する突起部３０を利用して、レンズ９をレンズホルダ８に対し片持ち支持状態で固定させている。さらに、この突起部３０には、レンズ面９ｂの中心Ｂからの径方向において、中心Ｂに近い位置にアクリル樹脂系接着剤Ａが塗布され、レンズ面９ｂの中心Ｂから遠い位置にエポキシ樹脂系接着剤Ｅが塗布されている。従って、突起部３０を利用し、エポキシ樹脂系接着剤Ｅとアクリル樹脂系接着剤Ａとの相互作用により、レンズ歪みの防止とレンズ９の倒れの防止とを両立させている。
【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。

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 特開２００７−３３４９５０号公報

前述した光ピックアップ装置にあっては、レンズホルダの開口部にレンズが嵌め込まれた状態になっているので、レンズの周縁に塗布される接着剤としては、レンズに歪みを与えないものが採用される。しかしながら、接着剤を利用して、レンズがレンズホルダに片持ち支持状態で固着される場合、アクリル樹脂系の接着剤を利用すると、レンズ駆動装置の使用時にレンズの雰囲気温度が変化しても、レンズに歪みを与えることは無いが、レンズの倒れによる光軸のズレが起こり易くなってしまう。また、エポキシ樹脂系の接着剤を利用すると、使用時にレンズの雰囲気温度が変化しても、レンズの倒れは抑えることはできるが、レンズに残留歪みを発生させる虞が高くなってしまう。このように、樹脂系の接着剤を利用すると、レンズをレンズホルダに片持ち支持状態で固着させ難いといった問題点があった。
なお、特開２００７−３３４９５０号公報には、二種類の接着剤でレンズを固定する発明が開示されている。先ず、第１の接着剤によりコリメートレンズ保持部にコリメートレンズを接着し、その後、第１の接着剤に比して硬度及び硬化収縮が大きい第２の接着剤を、コリメートレンズの側面と、コリメートレンズ保持部との間の所望の位置に塗布する。従って、第２の接着剤の作用により、光学系全体の非点収差を打ち消す方向の非点収差をコリメートレンズに発生させ、光学系全体の非点収差補正を行うことができる。このように、特開２００７−３３４９５０号公報に開示された発明は、コリメートレンズをコリメートレンズ保持部に対して片持ち支持状態で保持させて、２種類の接着剤でレンズを固定しているが、第２の接着剤はコリメートレンズの位置調整に利用されているので、本願発明と技術的思想を異にしている。

本発明は、レンズ歪みの防止とレンズの倒れの防止とを両立させて、レンズをレンズホルダに片持ち支持状態で接着固定させ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、駆動源によって往復動するレンズホルダと、を備え、
樹脂からなるレンズには、レンズ面を有するレンズ本体からレンズの光軸に対して直交する方向に突出する突起部が設けられ、レンズホルダには、レンズホルダの遊端に突起部が対面する突起収容凹部が設けられ、
突起部には、レンズ面の中心からの径方向において、中心に近い位置にアクリル樹脂系接着剤が塗布され、レンズ面の中心から遠い位置にエポキシ樹脂系接着剤が塗布され、レンズの突起部は、突起収容凹部内のアクリル樹脂系接着剤とエポキシ樹脂系接着剤とによりレンズホルダに固着されていることを特徴とする。

レンズホルダに対してレンズを片持ち支持状態で固定させるにあたって、樹脂系の接着剤を利用すると、発明が解決しようとする課題で説明したように、レンズ駆動装置の使用時に、レンズ歪みやレンズの倒れが起り易くなってしまう。そこで、本発明では、レンズ本体から突出する突起部を利用し、この突起部には、レンズ面の中心からの径方向において、中心に近い位置にアクリル樹脂系接着剤が塗布され、レンズ面の中心から遠い位置にエポキシ樹脂系接着剤が塗布されている。エポキシ樹脂系接着剤に比してアクリル樹脂系接着剤は、弾性率が低いので、レンズ面の中心から近い位置で、レンズホルダに対してレンズを強固に固定させることがなく、仮止めのような働きをする。すなわち、使用時のレンズの雰囲気温度の変化に伴ってレンズが温度変形しても、その変形をアクリル樹脂系接着剤は許容するので、レンズ面が歪み難くなる。しかし、アクリル樹脂系接着剤は、使用時にレンズの倒れを抑制し難い。これに対して、アクリル樹脂系接着剤に比してエポキシ樹脂系接着剤は、弾性率が高いので、レンズ面の中心から遠い位置で、レンズホルダに対してレンズを強固に固定させ、本止めのような働きをする。すなわち、使用時のレンズの雰囲気温度の変化に伴ってレンズが倒れようとしても、その倒れをエポキシ樹脂系接着剤が阻止しようとするので、レンズが倒れなくなる。そして、エポキシ樹脂系接着剤は、レンズ面の中心から遠い位置にあるので、使用時の温度変化によってレンズ面に歪みを与えることがない。なお、突起部に、エポキシ樹脂系接着剤のみをレンズ面の中心からできるだけ遠ざけて塗布すると、レンズ歪みの発生は防止できるが、レンズホルダに対してレンズは片持ち支持状態になっているので、接着強度不足を招来する虞が高く、耐衝撃性が低下して、レンズホルダからレンズが脱落し易くなってしまう。従って、本発明では、突起部を利用し、エポキシ樹脂系接着剤とアクリル樹脂系接着剤との相互作用により、レンズ歪みの防止とレンズの倒れの防止とを両立させている。また、レンズを小型化させていけばいく程、接着剤の影響が大きく、本発明は、耐衝撃性を高めてレンズを小型化させる場合に特に効果的である。

また、突起収容凹部は、レンズホルダの遊端から陥没するように、レンズの光軸に対して直交して延在する底面と、この底面から連続して形成された起立面とで形成され、突起部は、レンズ面の径方向に突出され、突起収容凹部の底面に対面して配置される突起部の背面と突起収容凹部の底面との間にアクリル樹脂系接着剤が配置され、突起部の遊端にエポキシ樹脂系接着剤が配置されていると好適である。
このような構成を採用すると、エポキシ樹脂系接着剤とアクリル樹脂系接着剤との相互作用により、レンズ歪みとレンズの倒れとを、突起部との関係で最も効率良く防止することができる。

また、突起部の遊端と突起収容凹部の起立面と底面とで接着剤受容凹部が形成され、この接着剤受容凹部にエポキシ樹脂系接着剤が充填されていると好適である。
接着剤受容凹部が設けられることで、エポキシ樹脂系接着剤を突起部の遊端に容易に塗布させることができる。

また、レンズ本体の側面には、突起部の基端側に位置する突き当て面が形成され、突起収容凹部の起立面には、突き当て面が当接する受け面が形成されていると好適である。
このような構成を採用すると、エポキシ樹脂系接着剤が硬化する際に、レンズは、突起部の遊端に向かって引っ張られるので、レンズの突き当て面がレンズホルダの受け面に圧着され、レンズホルダに対しレンズを確実に位置決めさせることができる。

本発明によれば、レンズ歪みの防止とレンズの倒れの防止とを両立させて、レンズをレンズホルダに片持ち支持状態で接着固定させることができる。

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。 (ａ)は、アクリル樹脂系接着剤を利用してレンズホルダにレンズが接着された状態を示す断面図、(ｂ)は、アクリル樹脂系接着剤及びエポキシ樹脂系接着剤を利用してレンズホルダにレンズが接着された状態を示す断面図である。

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。

駆動源として、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、前枠部２ｂ及び後枠部２ａの延在方向と同一方向に「く」の字状に曲げられて延在している。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、凸状のレンズ面９ｂ，９ｃで凸レンズを構成し、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。

レンズホルダ８の遊端８ｅ側に固定されたレンズ９には、レンズ面９ｂ，９ｃを有するレンズ本体９Ａの側面(レンズ本体９Ａの厚みとして延在する面)９ａ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のカット面２１，２２をもったＩカットレンズが利用されている。このレンズ９は、レンズホルダ８に対して接着剤により片持ち支持状態で固定されるので、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せず、これによって、レンズ９のレンズ面９ｂ，９ｃを可能な限り大きくすることができる。また、レンズホルダ８の遊端８ｅは、レンズ面９ｂの外形に沿って湾曲するようにカットされている。

球面収差補正に利用されるレンズ９は、カット面２１，２２間の幅４ｍｍ、カット面２１，２２の延在方向における全長５〜６ｍｍであり、非常に小さい。従って、外形を小さくしつつもレンズ面９ｂ，９ｃを大きくする工夫がミリ単位で必要になる。

更に、樹脂からなるレンズ９には、レンズ面９ｂ，９ｃを有するレンズ本体９Ａから光軸Ｒに対して直交する方向に突出してなる舌片状の突起部３０が設けられ、レンズ９は、レンズ面９ｂ，９ｃの中心と突起部３０を通る平面で左右対称になっている。レンズホルダ８の遊端８ｅ側には、この突起部３０に対面して、突起部３０を収容するように陥没した突起収容凹部３１が設けられ、この突起収容凹部３１は、遊端８ｅで開放されている。

突起部３０は、レンズ面９ｂ，９ｃの径方向に突出し、突起収容凹部３１は、レンズ９の光軸Ｒに対して直交して延在する平坦な底面３２と、この底面３２から連続して周囲に形成された起立面３３とで形成されている。そして、レンズ本体９Ａの側面(レンズ本体９Ａの厚みとして延在する面)９ａには、突起部３０の基端側に位置する湾曲状の突き当て面３４ａ，３４ｂが形成され、この突き当て面３４ａ，３４ｂは、左右で一対をなしている。これに対して、突起収容凹部３１の起立面３３には、左右一対の突き当て面３４ａ，３４ｂが当接する左右一対のハの字状の受け面３６ａ，３６ｂが形成されている。そして、レンズ９の突き当て面３４ａ，３４ｂがレンズホルダ８の受け面３６ａ，３６ｂに当接することで、レンズ９の位置決めが達成される。

図２に示すように、突起収容凹部３１の底面３２に対面して配置される突起部３０の背面３０ａと突起収容凹部３１の底面３２との間にアクリル樹脂系接着剤Ａが配置され、突起部３０の遊端３０ｂにエポキシ樹脂系接着剤Ｅが配置されている。このような位置にアクリル樹脂系接着剤Ａ及びエポキシ樹脂系接着剤Ｅを塗布する結果、突起部３０には、接着側に位置するレンズ面９ｂの中心Ｂからの径方向において、中心Ｂに近い位置にアクリル樹脂系接着剤Ａが塗布され、レンズ面９ｂの中心Ｂから遠い位置にエポキシ樹脂系接着剤Ｅが塗布されことになる。そして、レンズ９の突起部３０は、突起収容凹部３１内のアクリル樹脂系接着剤Ａとエポキシ樹脂系接着剤Ｅとによりレンズホルダ８に固着される。

さらに、突起部３０の遊端３０ｂと突起収容凹部３１の起立面３３のＵ字状膨出部３３ａと底面３２とで接着剤受容凹部３７が形成され、この接着剤受容凹部３７にエポキシ樹脂系接着剤Ｅが充填されている。このような接着剤受容凹部３７が設けられることで、図２(ａ)に示されるように、アクリル樹脂系接着剤Ａで突起部３０を突起収容凹部３１の底面３２に固定(アクリル樹脂系接着剤Ａが硬化)した後、図２(ｂ)に示されるように、接着剤受容凹部３７内にエポキシ樹脂系接着剤Ｅを充填することで、エポキシ樹脂系接着剤Ｅを、突起部３０の遊端３０ｂに容易に塗布させることができる。従って、接着剤の塗布作業を簡単に行うことができる。なお、アクリル樹脂系接着剤Ａ及びエポキシ樹脂系接着剤Ｅは、紫外線が照射されることで硬化するタイプである。

そして、エポキシ樹脂系接着剤Ｅが硬化収縮する際に、レンズ９には、突起部３０の遊端３０ｂに向かって引っ張られるので、レンズ９の突き当て面３４ａ，３４ｂがレンズホルダ８の受け面３６ａ，３６ｂに圧着され、レンズホルダ８に対しレンズ９を確実に位置決めさせることができる。

前述したように、本発明では、レンズ本体９Ａから突出する突起部３０を利用し、この突起部３０には、レンズ面９ｂの中心Ｂからの径方向において、中心Ｂに近い位置にアクリル樹脂系接着剤Ａが塗布され、レンズ面９ｂの中心Ｂから遠い位置にエポキシ樹脂系接着剤Ｅが塗布されている。エポキシ樹脂系接着剤Ｅに比してアクリル樹脂系接着剤Ａは、弾性率が低いので、レンズ面９ｂの中心Ｂから近い位置で、レンズホルダ８に対してレンズ９を強固に固着させることがなく、仮止めのような働きをする。すなわち、使用時のレンズ９の雰囲気温度の変化に伴ってレンズ９が温度変形しても、その変形をアクリル樹脂系接着剤Ａは許容するので、レンズ面９ｂが歪み難くなる。

しかし、アクリル樹脂系接着剤Ａは、使用時にレンズ９の傾きすなわち倒れによる光軸Ｒのズレを抑制し難い。これに対して、アクリル樹脂系接着剤Ａに比してエポキシ樹脂系接着剤Ｅは、弾性率が高いので、レンズ面９ｂの中心Ｂから遠い位置で、レンズホルダ８に対してレンズ９を強固に固定させ、本止めのような働きをする。すなわち、使用時のレンズ９の雰囲気温度の変化に伴ってレンズ９が倒れようとしても、その倒れをエポキシ樹脂系接着剤Ｅが阻止しようとするので、レンズ９が倒れなくなる。そして、エポキシ樹脂系接着剤Ｅは、レンズ面９ｂの中心Ｂから遠い位置にあるので、使用時の温度変化に伴ってレンズ面９ｂに歪みを与えることがない。

なお、突起部３０に、エポキシ樹脂系接着剤Ｅのみをレンズ面９ｂの中心Ｂからできるだけ遠ざけて塗布すると、レンズ歪みの発生は防止できるが、レンズホルダ８に対してレンズ９は片持ち支持状態になっているので、接着強度不足を招来する虞が高く、耐衝撃性が低下して、レンズホルダ８からレンズ９が脱落し易くなってしまう。

従って、本発明では、突起部３０を利用し、エポキシ樹脂系接着剤Ｅとアクリル樹脂系接着剤Ａとの相互作用により、レンズ歪みの防止とレンズ９の倒れの防止とを両立させている。また、レンズ９を小型化させていけばいく程、接着剤の影響が大きく、本発明は、耐衝撃性を高めてレンズ９を小型化させる場合に特に効果的である。

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、Ａ…アクリル樹脂系接着剤、Ｂ…レンズ面の中心、Ｅ…エポキシ樹脂系接着剤、１…レンズ駆動装置、２…ベース部材、３…ステッピングモータ、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…レンズ、９ａ…レンズの側面、９ｂ…レンズ面、１０…ガイドシャフト、１１…コイルバネ、３０…突起部、３０ａ…突起部の背面、３０ｂ…突起部の遊端、３１…突起収容凹部、３２…突起収容凹部の底面、３３…突起収容凹部の起立面、３４ａ，３４ｂ…突き当て面、３６ａ，３６ｂ…受け面、３７…接着剤受容凹部。

Claims (4)

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、
   遊端にレンズが固定されると共に、前記駆動源によって往復動するレンズホルダと、を備え、
   樹脂からなる前記レンズには、レンズ面を有するレンズ本体から前記レンズの光軸に対して直交する方向に突出する突起部が設けられ、前記レンズホルダには、前記レンズホルダの前記遊端に前記突起部が対面する突起収容凹部が設けられ、
   前記突起部には、前記レンズ面の中心からの径方向において、前記中心に近い位置にアクリル樹脂系接着剤が塗布され、前記レンズ面の前記中心から遠い位置にエポキシ樹脂系接着剤が塗布され、前記レンズの前記突起部は、前記突起収容凹部内の前記アクリル樹脂系接着剤と前記エポキシ樹脂系接着剤とにより前記レンズホルダに固着されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記突起収容凹部は、前記レンズホルダの前記遊端から陥没するように、前記レンズの光軸に対して直交して延在する底面と、この底面から連続して形成された起立面とで形成され、
   前記突起部は、前記レンズ面の径方向に突出され、
   前記突起収容凹部の前記底面に対面して配置される前記突起部の背面と前記突起収容凹部の前記底面との間に前記アクリル樹脂系接着剤が配置され、前記突起部の遊端に前記エポキシ樹脂系接着剤が配置さ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. 前記突起部の前記遊端と前記突起収容凹部の前記起立面と前記底面とで接着剤受容凹部が形成され、この接着剤受容凹部に前記エポキシ樹脂系接着剤が充填さ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. 前記レンズ本体の側面には、前記突起部の基端側に位置する突き当て面が形成され、前記突起収容凹部の前記起立面には、前記突き当て面が当接する受け面が形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載のレンズ駆動装置。

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