JP5253879B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

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、レンズホルダに設けられた開口部の周囲には、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を小さくしなければならず、これに反して、レンズ面は、その特性上できるだけ大きくすることが要求される。この相矛盾した事態を解決することが従来にあっては困難であった。

本発明は、レンズホルダの一部をなす枠部をレンズの周囲から無くして、レンズ面を可能な限り大きくでき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、
モータの回転軸によって回転されるリードスクリューと、
遊端にレンズが固定されると共に、リードスクリューの回転によってリードスクリューの回転軸線に沿って往復動するレンズホルダと、
回転軸線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、
レンズの光軸に対して直交する方向にレンズの外周面から突出する突起部と、
突起部の基端側でレンズの外周面上に位置する第１の突き当て部とを有し、
レンズホルダは、
レンズホルダの遊端から陥没して突起部が収容される突起収容凹部と、
遊端側に位置すると共に、第１の突き当て部が当接する第１の当接部とを有し、
レンズは、外周面上において互いに光軸を挟むようにして平行に延在する第１及び第２のカット面をもったＩカットレンズであり、
突起部及び第１の突き当て部は、レンズの外周面上において第１のカット面と第２のカット面との間に配置され、
突起部は突起収容凹部に接着され、レンズの第１及び第２のカット面はレンズホルダに非接着であり、
レンズの第１の突き当て部がレンズホルダの第１の当接部に当接されて、レンズが、レンズホルダの遊端で片持ち支持されていることを特徴とする。

こ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状態で固定されているので、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のレンズ面を可能な限り大きくすることができる。さらに、本発明では、レンズを片持ち支持状態でレンズホルダに固定させるときの工夫が、レンズ及びレンズホルダに施されている。まず、レンズは、レンズの光軸に対して直交する方向にレンズの外周面から突出する突起部と、突起部の基端側でレンズの外周面上に位置する第１の突き当て部と有する。これに対して、レンズホルダは、レンズホルダの遊端から陥没して突起部が収容される突起収容凹部と、遊端側に位置すると共に、第１の突き当て部が当接する第１の当接部とを有する。これにより、簡単な構造をもって、レンズホルダに対するレンズの組み付けを容易且つ確実に行うことができる。

また、第１の突き当て部は、光軸を中心とした円弧をなすと好適である。
レンズホルダにレンズを組み付けるに際して、レンズの突起部をレンズホルダの突起収容凹部内に挿入させると、レンズの第１の突き当て部が、レンズホルダの第１の当接部に当接する。このとき、第１の突き当て部は、光軸を中心とした円弧として形成されている。従って、突起収容凹部を形成する壁面と突起部との間にクリアランスがあっても、突起部は、突起収容凹部内で光軸を中心として動くだけなので、レンズの光軸の位置がズレることがなく、レンズホルダにレンズを簡単に且つ精度良く組み付けることができる。

また、レンズの突起部には、光軸に対して直交する平面上で延在する第２の突き当て部が形成され、突起収容凹部を形成する第１の壁面は、ガイドシャフトの軸線に対して直交する平面上で延在して、第２の突き当て部が当接する第２の当接部であると好適である。
この場合、レンズの第２の突き当て部を突起収容凹部の第２の当接部（第１の壁面）に押し当てることで、レンズホルダに対してレンズは、光軸方向の位置決めがなされ、レンズが傾いて組み付けられることも防止しながら、レンズをレンズホルダにさらに簡単に且つ精度良く組み付けることができる。

また、突起収容凹部を形成する第２の壁面は、突起部の光軸を中心とした回動を規制する突起規制部であると好適である。
突起部は、突起収容凹部内で光軸を中心として動くように規制されているが、突起収容凹部を形成する突起規制部（第２の壁面）によって、突起部の回動を確実に規制することができるので、レンズホルダに対するレンズの組み付け作業性を向上させることができる。

また、レンズの外形は、外周面上で互いに平行な第１及び第２のカット面を有するＩカットレンズであり、第１及び第２のカット面は、突起部の突出方向と平行に延在すると好適である。
このようなＩカットレンズを利用することで、レンズ面を大きくしつつ、レンズ駆動装置を薄型化させることができる。

本発明によれば、レンズホルダの一部をなす枠部をレンズの周囲から無くして、レンズ面を可能な限り大きくできる。

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５及び図６に示すように、レンズ９は、外周面９ａ上において互いに平行な第１及び第２のカット面２１，２２を有する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を可能な限り大きくすることができる。

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の両側に位置する円弧部の直径５ｍｍ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を大きくする工夫がミリ単位で必要になる。

レンズ９は、光軸Ｒに対して直交する方向にレンズ９の外周面９ａから突出する舌片状の突起部２３と、突起部２３の基端側でレンズ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とを有する。また、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１のカット面２１と第２のカット面２２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が当接する第２の当接部である。

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２の当接部（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突起規制部である。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、互いに平行な突起規制部（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。

前述したレンズ９は、外周面９ａ上で互いに平行な第１及び第２のカット面２１，２２を有するＩカットレンズであり、第１及び第２のカット面２１，２２は、突起部２３の突出方向と平行に延在する。このようなＩカットレンズを利用することで、レンズ面９ｂを大きくしつつ、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）。

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、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９は、通常の円形レンズであってもよい。また、第１の突き当て部２４及び第１の当接部２７の何れか一方は、線状の円弧形状であってもよい。また、第１の突き当て部２４と第１の当接部２７は、円弧面のような面接触でなくても、接触点が突起部２３の両脇に位置するようなものであってもよい。

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。

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、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…レンズの外周面、９ｂ…レンズ面、１０…ガイドシャフト、１１…コイルバネ、２１…第１のカット面、２２…第２のカット面、２３…突起部、２４…第１の突き当て部、２６…突起収容凹部、２６ａ…第１の壁面（第２の当接部）、２６ｂ…第２の壁面（突起規制部）、２７…第１の当接部、２８…第２の突き当て部。

Claims (4)

1. 光学部に実装されるレンズ駆動装置において、
   モータの回転軸によって回転されるリードスクリューと、
   遊端にレンズが固定されると共に、前記リードスクリューの回転によって前記リードスクリューの回転軸線に沿って往復動するレンズホルダと、
   前記回転軸線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、
   前記レンズの光軸に対して直交する方向に前記レンズの外周面から突出する突起部と、
   前記突起部の基端側で前記レンズの前記外周面上に位置する第１の突き当て部とを有し、
   前記レンズホルダは、
   前記レンズホルダの前記遊端から陥没して前記突起部が収容される突起収容凹部と、
   前記遊端側に位置すると共に、前記第１の突き当て部が当接する第１の当接部とを有し、
   前記レンズは、外周面上において互いに光軸を挟むようにして平行に延在する第１及び第２のカット面をもったＩカットレンズであり、
   前記突起部及び前記第１の突き当て部は、前記レンズの前記外周面上において前記第１のカット面と前記第２のカット面との間に配置され、
   前記突起部は前記突起収容凹部に接着され、前記レンズの前記第１及び第２のカット面は前記レンズホルダに非接着であり、
   前記レンズの前記第１の突き当て部が前記レンズホルダの前記第１の当接部に当接されて、前記レンズが、前記レンズホルダの前記遊端で片持ち支持されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記第１の突き当て部は、前記光軸を中心とした円弧をなすことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記レンズの前記突起部には、前記光軸に対して直交する平面上で延在する第２の突き当て部が形成され、
   前記突起収容凹部を形成する第１の壁面は、前記ガイドシャフトの軸線に対して直交する平面上で延在して、前記第２の突き当て部が当接する第２の当接部であ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。
4. 前記突起収容凹部を形成する第２の壁面は、前記突起部の前記光軸を中心とした回動を規制する突起規制部であ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。