JP5253887B2 - 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、
レンズの外面とレンズホルダの遊端とのいずれか一方には、
他方に向けて突出する位置決めピンと、
他方に向けて突出すると共に、位置決めピンに平行に突出する回り止めピンとが設けられ、
他方には、
位置決めピンが挿入される位置決め穴と、
位置決め穴の中心から見て径方向に延在し、回り止めピンが挿入される回り止め穴とが設けられ、
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、
レンズには、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て、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、
レンズホルダの遊端には、突起部を収容する突起収容凹部が設けられ、
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、レンズの外面から突出する位置決めピンと、レンズの外面から突出すると共に、位置決めピンに平行に突出する回り止めピンとを有する。これに対して、レンズホルダは、レンズホルダの遊端に設けられて、位置決めピンが挿入される位置決め穴と、位置決め穴の中心から見て径方向に延在し、回り止めピンが挿入される回り止め穴とを有する。
レンズホルダにレンズを組み付けるに際して、レンズの位置決めピンをレンズホルダの位置決め穴に挿入させることにより、レンズホルダに対するレンズの位置決めが簡単になされる。この位置決めピンだけでは、レンズホルダに対してレンズが位置決めピンを中心にして回ってしまうので、位置決め穴の中心から見て径方向に延在する回り止め穴の中に回り止めピンを挿入させることで、レンズの光軸の位置を確定させることができる。そして、回り止め穴を長穴にしたことで、位置決めピンと回り止めピンとの間の寸法公差を大きくすることができるので、位置決めピン及び回り止めピンが１ｍｍ以下の小さなものであってもレンズの製作を容易にしている。さらに、回り止め穴が長穴をなしているので、接着剤の流入量を多くすることができ、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できる。よって、レンズを脱落し難くして、レンズ駆動装置の耐衝撃性を高めることができる。

なお、レンズホルダ側に位置決めピン及び回り止めピンを設け、レンズ側に位置決め穴及び回り止め穴を設けても前述と同様の作用効果を奏する。

また、位置決めピン及び回り止めピンは、レンズの光軸に対して平行に延在すると共に、レンズの光軸に対して垂直に延在する突き当て面上に形成され、位置決め穴及び回り止め穴は、レンズの光軸に対して垂直に延在する被突き当て面上に形成され、被突き当て面に突起部が突き当てられると好適である。
レンズホルダにレンズを組み付ける際に、レンズ側の突き当て面がレンズホルダ側の被突き当て面に突き当てられるので、レンズは、光軸の延在方向における位置決めを簡単かつ確実に行うことができる。さらに、突き当て面と被突き当て面との間に接着剤を介在させることで、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できる。よって、レンズを更に脱落し難くして、レンズ駆動装置の耐衝撃性を高めることができる。

また、位置決めピン及び回り止めピンは、レンズの光軸を中心とした円の接線方向に延在すると共に、レンズの光軸に対して平行に延在する突き当て面上に形成され、位置決め穴及び回り止め穴は、レンズの光軸に対して平行に延在する被突き当て面上に形成され、被突き当て面に突起部が突き当てられると好適である。
レンズホルダにレンズを組み付ける際に、レンズ側の突き当て面がレンズホルダ側の被突き当て面に突き当てられるので、レンズは、位置決めピン及び回り止めピンの延在方向における位置決めを簡単かつ確実に行うことができる。さらに、突き当て面と被突き当て面との間に接着剤を介在させることで、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できる。よって、レンズを更に脱落し難くして、レンズ駆動装置の耐衝撃性を高めることができる。

本発明によれば、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。

［第１の実施形態］
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、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に固定されたレンズ９には、外面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を大きくする工夫がミリ単位で必要になる。

図２に示すように、レンズ９は、レンズ９の外面９ａから突出する円柱状の位置決めピン２３と、レンズ９の外面９ａから突出すると共に、位置決めピン２３に平行に突出する円柱状の回り止めピン２４とを有する。これに対して、レンズホルダ８は、レンズホルダ８の遊端８ｅに設けられて、位置決めピン２３と略同径であって、位置決めピン２３が挿入される円形状の位置決め穴２６と、位置決め穴２６の中心から見て径方向に延在し、回り止めピン２４の径と略同じ短手幅であって、回り止めピン２４が挿入される長穴状の回り止め穴２７とを有する。

レンズホルダ８にレンズ９を組み付けるに際して、レンズ９の位置決めピン２３をレンズホルダ８の位置決め穴２６に挿入させることにより、レンズホルダ８に対するレンズ９の位置決めが簡単になされる。この位置決めピン２３だけでは、レンズホルダ８に対してレンズ９が位置決めピン２３を中心にして回ってしまうので、位置決め穴２６の中心から見て径方向に延在する回り止め穴２７の中に回り止めピン２４を挿入させることで、レンズ９の光軸Ｒの位置を確定させることができる。

そして、回り止め穴２７を長穴にしたことで、位置決めピン２３と回り止めピン２４との間の寸法公差を大きくすることができるので、位置決めピン２３及び回り止めピン２４が１ｍｍ以下の小さなものであってもレンズ９の製作を容易にしている。さらに、回り止め穴２７が長穴をなしているので、接着剤の流入量を多くすることができ、レンズホルダ８に対してレンズ９を強固に固定させることができる。よって、レンズ９を脱落し難くして、レンズ駆動装置１の耐衝撃性を高めることができる。

さらに、位置決めピン２３及び回り止めピン２４は、レンズ９の光軸Ｒに対して平行に延在すると共に、レンズ９の光軸Ｒに対して垂直に延在する突き当て面２８上に形成されている。この突き当て面２８は、外面９ａ上でレンズ面９ｂよりも下方に設けられると共に、接着面としても利用される。

位置決め穴２６及び回り止め穴２７は、レンズ９の光軸Ｒに対して垂直に延在する被突き当て面２９上に形成されている。この被突き当て面２９は、レンズホルダ８の遊端８ｅに設けられると共に、接着面としても利用される。

レンズホルダ８にレンズ９を組み付ける際に、レンズ９側の突き当て面２８がレンズホルダ８側の被突き当て面２９に突き当てられるので、レンズ９は、光軸Ｒの延在方向における位置決めを簡単かつ確実に行うことができる。さらに、突き当て面２８と被突き当て面２９との間に接着剤を介在させることで、レンズホルダ８に対してレンズ９を強固に固定させることができる。よって、レンズ９を更に脱落し難くして、レンズ駆動装置１の耐衝撃性を高めることができる。

レンズ９には、レンズ面９ｂ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する舌片状の突起部３０が設けられ、この突起部３０の表面から位置決めピン２３及び回り止めピン２４が突出している。レンズホルダ８の遊端８ｅには、この突起部３０を収容する突起収容凹部３１が設けられている。そして、突起部３０の表面及び突起収容凹部３１の壁面を接着面として利用することで、接着面の拡大化を図ることができ、レンズホルダ８に対してレンズ９をさらに強固に固定させることができる。よって、レンズ９をさらに脱落し難くして、レンズ駆動装置１の耐衝撃性を高めることができる。

さらに、レンズ本体９Ａの突起部３０側の端部には、突起部３０に連結されるカット部９ｃが設けられ、このカット部９ｃは、突起収容凹部３１の壁面に連結される傾斜面３２に当接される。これによって、レンズホルダ８にレンズ９を組み付け易くしている。

さらに、このレンズホルダ８には、突起収容凹部３１に連通する半円状の接着剤溜まり凹部３３が設けられ、余剰な接着剤を接着剤溜まり凹部３３内に流し込むことができる。

［第２の実施形態］
この実施形態係るレンズ駆動装置１Ａにおいて、前述した第１の実施形態と同一の構成部分については、同一符号を付し、重複する説明（段落[００１２]〜段落[００２４]参照）を省略する。なお、レンズには符号４０を付し、レンズホルダには符号５０を付して以下説明する。

図３及び図４に示すように、カット面４１，４２を有するレンズ４０に適用されている位置決めピン４３及び回り止めピン４４は、レンズ４０の光軸Ｒを中心とした円の接線方向、すなわちレンズ４０の光軸Ｒに垂直な方向に延在すると共に、レンズ４０の光軸Ｒに対して平行に延在する突き当て面４５上に形成されている。これに対して、レンズホルダ５０に適用されている位置決め穴５１及び回り止め穴５２は、レンズ４０の光軸Ｒに対して平行に延在する被突き当て面５３上に形成されている（図５参照）。

なお、符号４０ａはレンズ４０の外面であり、符号４０ｂはレンズ面であり、５０ｅはレンズホルダ５０の遊端である。

レンズホルダ５０にレンズ４０を組み付ける際に、レンズ４０側の突き当て面４５がレンズホルダ５０側の被突き当て面５３に突き当てられるので、レンズ４０は、位置決めピン４３及び回り止めピン４４の延在方向における位置決めを簡単かつ確実に行うことができる。さらに、突き当て面４５と被突き当て面５３との間に接着剤を介在させることで、レンズホルダ５０に対してレンズ４０を強固に固定させることができる。よって、レンズ４０を更に脱落し難くして、レンズ駆動装置１Ａの耐衝撃性を高めることができる。

さらに、被突き当て面５３の周囲には、コ字状の起立壁５４が形成されている。この起立壁５４の壁面を接着面として利用することで、接着面の拡大化を図ることができ、レンズホルダ５０に対してレンズ４０をさらに強固に固定させることができる。よって、レンズ４０を更に脱落し難くして、レンズ駆動装置１Ａの耐衝撃性を高めることができる。

さらに、このレンズホルダ５０には、被突き当て面５３の略中央に半円状の接着剤溜まり凹部５５が設けられ、余剰な接着剤を接着剤溜まり凹部５５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６に示すように、他の実施形態に係るレンズ駆動装置１Ｂにおいて、カット面６１，６２を有するレンズ６０に適用されている位置決めピン６３及び回り止めピン６４が挿入される位置決め穴７１及び回り止め穴７２は、レンズ６０の光軸Ｒに対して平行に延在する被突き当て面７３上に形成され、この被突き当て面７３に隣接して、直線状の起立壁７４が形成されている。この起立壁７４の壁面を接着面として利用することで、接着面の拡大化を図ることができ、レンズホルダ７０の端部７０ｅを小さくすることができる。

なお、レンズホルダ５０，７０の軽量化や小型化を図るために起立壁５４，７４を無くしてもよい。

また、レンズ駆動装置１，１Ａ，１Ｂ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、レンズは、通常の円形レンズであってもよい。

また、レンズホルダ８，５０，７０側に位置決めピン及び回り止めピンを設け、レンズ９，４０，６０側に位置決め穴及び回り止め穴を設けても前述と同様の作用効果を奏する。

本発明に係るレンズ駆動装置の第１の実施形態を示す斜視図である。 図１に示されたレンズ駆動装置の要部を示す斜視図である。 本発明に係るレンズ駆動装置の第２の実施形態を示す斜視図である。 図３に示されたレンズ駆動装置の要部を示す斜視図である。 レンズホルダの遊端を示す平面図である。 本発明に係るレンズ駆動装置の第３の実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ…レンズ駆動装置、３…モータ、３ｂ…回転軸、４…リードスクリュー、８，５０，７０…レンズホルダ、８ｅ，５０ｅ，７０ｅ…レンズホルダの遊端、９，４０，６０…レンズ、９ａ…レンズの外面、１０…ガイドシャフト、１１…コイルバネ、２３，４３，６３…位置決めピン、２４，４４，６４…回り止めピン、２６，５１，７１…位置決め穴、２７，５２，７２…回り止め穴、２８，４４…突き当て面、２９，５３，７３…被突き当て面、Ｌ…回転軸線、Ｒ…光軸。

Claims (3)

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、
   前記レンズの外面と前記レンズホルダの遊端とのいずれか一方には、
   他方に向けて突出する位置決めピンと、
   前記他方に向けて突出すると共に、前記位置決めピンに平行に突出する回り止めピンとが設けられ、
   前記他方には、
   前記位置決めピンが挿入される位置決め穴と、
   前記位置決め穴の中心から見て径方向に延在し、前記回り止めピンが挿入される回り止め穴とが設けられ、
   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、
   前記レンズには、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て、前記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、
   前記レンズホルダの遊端には、前記突起部を収容する突起収容凹部が設けられ、
   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ることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記位置決めピン及び前記回り止めピンは、前記レンズの前記光軸に対して平行に延在すると共に、前記レンズの前記光軸に対して垂直に延在する突き当て面上に形成され、
   前記位置決め穴及び前記回り止め穴は、前記レンズの前記光軸に対して垂直に延在する被突き当て面上に形成され、前記被突き当て面に前記突起部が突き当てられることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記位置決めピン及び前記回り止めピンは、前記レンズの前記光軸を中心とした円の接線方向に延在すると共に、前記レンズの前記光軸に対して平行に延在する突き当て面上に形成され、
   前記位置決め穴及び前記回り止め穴は、前記レンズの前記光軸に対して平行に延在する被突き当て面上に形成され、前記被突き当て面に前記突起部が突き当てられることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
   

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