JP6310220B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、リードスクリュー及びラックナットの螺合構造によりレンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動装置に関し、特に、光ディスク装置の光ピックアップユニット、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の光学機器に用いられるレンズ駆動装置に関する。

従来のレンズ駆動装置としては、レンズを保持したレンズ保持枠、レンズを挟んだ両側に配置されレンズ保持枠を光軸方向にガイドするガイドシャフト及び光軸周りのレンズ保持枠の回転を規制する回り止めシャフト（２つのガイド軸）、駆動モータに直結されて回転駆動されるリードスクリュー、レンズ保持枠の支持腕に回動自在に保持される支持軸及びリードスクリューに螺合する噛合部（ラックギア部）を有する噛合部材（ラック）、噛合部材の噛合部をリードスクリューに向けて付勢すると共に噛合部材の支持軸を光軸方向においてレンズ保持枠の支持腕に向けて付勢するべく噛合部材の支持軸の周りに配置された捩りコイルバネ等を備えた構成において、噛合部材の支持軸がレンズ保持枠をガイドするガイドシャフトから偏倚した位置においてレンズ保持枠の支持腕（の穴部）に支持され、リードスクリューの駆動力が、リードスクリュー→噛合部（ラックギア部）→噛合部材（ラック）の支持軸→レンズ保持枠の支持腕→レンズ保持枠へと伝達され、レンズ保持枠が、ガイドシャフトによりガイドされかつ回り止めシャフトにより回転規制されつつ光軸方向に移動させられるものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
しかしながら、このレンズ駆動装置においては、噛合部材（ラック）の支持軸は捩りコイルバネにより光軸方向において支持腕にガタ寄せが行われるものの、支持軸と支持腕の穴との関係において光軸方向以外の方向（例えば、穴の径方向である光軸に垂直な方向）におけるガタツキを防止する構造がないため、噛合部材（ラック）の支持軸がレンズ保持枠の支持腕に対して所定の連結方向（光軸に平行な方向）からずれると、駆動力が所望する方向に伝達されず、レンズ保持枠を高精度に安定して移動させることができない虞がある。

他のレンズ駆動装置としては、レンズを保持したレンズ保持枠（レンズホルダ）、レンズ保持枠（のコ字状被ガイド部）を光軸方向にガイドするガイドシャフト及びレンズ保持枠の回り止め片を摺接させてレンズ保持枠の光軸周りの回転を規制する回り止めシャフト、駆動モータに直結されて回転駆動されるリードスクリュー、レンズ保持枠のコ字状被ガイド部の間に配置されると共にガイドシャフトにより光軸方向にガイドされる筒状被ガイド部（ロッド部）及びリードスクリューに螺合する噛合部（ラックギア部）を有する噛合部材（可動部材）、噛合部材の噛合部をリードスクリューに向けて付勢すると共に噛合部材の被ガイド部を光軸方向においてレンズ保持枠のコ字状被ガイド部の一方側壁に向けて付勢するべく噛合部材の筒状被ガイド部の周りに配置された圧縮型の捩りコイルバネ等を備え、噛合部材の筒状被ガイド部がレンズ保持枠のコ字状被ガイド部と一緒にガイドシャフトによりガイドされつつ、リードスクリューの駆動力が、リードスクリュー→噛合部（ラックギア部）→噛合部材の筒状被ガイド部→レンズ保持枠のコ字状被ガイド部→レンズ保持枠へと伝達され、レンズ保持枠がガイドシャフトにガイドされつつ光軸方向に移動させられるものが知られている（例えば、特許文献２を参照）。
このレンズ駆動装置においては、噛合部材の筒状被ガイド部がガイドシャフトにより直接ガイドされるため、前述のレンズ駆動装置にける（噛合部材の支持軸とレンズ保持枠の支持腕の穴部との間の）ガタツキ等の問題は解消されるものの、捩りコイルバネ（コイル部）がガイドシャフトの周りに配置されるため、捩りコイルバネの一端部及び他端部がコイル部に及ぼす反力が、噛合部材の筒状被ガイド部をガイドシャフトに押し付けるように作用し、それ故に、噛合部材がガイドシャフトにより円滑にガイドされず、レンズ保持枠を光軸方向に円滑にかつ高精度に移動させることができない虞がある。

特開平５−２７１４９号公報 特開２０１２−５３２０２号公報

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、部品点数の削減、低コスト化、小型化等を図りつつ、レンズ保持枠を円滑にかつ高精度に移動させることができ、又、ガイドシャフトと噛合部材との摺動領域での摩耗等を低減して耐久性を向上させ得るレンズ駆動装置を提供することにある。

本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持するレンズ保持枠と、レンズ保持枠をレンズの光軸方向に移動自在にガイドするガイドシャフトと、駆動源により回転駆動されるリードスクリューと、リードスクリューに離脱可能に噛合する噛合部を有すると共にレンズ保持枠と一緒に光軸方向に移動する噛合部材と、噛合部材の噛合部をリードスクリューに噛合するように付勢する捩りコイルバネと、を備えたレンズ駆動装置であって、上記噛合部材は、レンズ保持枠に当接されつつガイドシャフトにガイドされる筒状被ガイド部を有し、上記捩りコイルバネは、略円形のコイル部、及びコイル部の両端からそれぞれ延出する一端部及び他端部を有すると共に、コイル部はレンズ保持枠に設けられたコイル支持部に支持され、一端部はレンズ保持枠に掛止され、他端部は噛合部材の一部に掛止されている、ことを特徴としている。
この構成によれば、駆動源の駆動力によりリードスクリューが回転すると、噛合部材の噛合部が捩りコイルバネの付勢力によりリードスクリューに噛合するように付勢されつつ、噛合部材がリードスクリューによりネジ送りされ、噛合部材（の筒状被ガイド部）及びレンズ保持枠が一緒にガイドシャフトにガイドされつつ光軸方向に移動させられる。
ここで、捩りコイルバネは、そのコイル部がレンズ保持枠のコイル支持部に支持され（すなわち、コイル部がガイドシャフトから偏倚した位置に配置され）、その一端部がレンズ保持枠に掛止され、その他端部が噛合部材の一部に掛止されているため、コイル部の反力は、筒状被ガイド部をガイドシャフトに直接的に押し付ける力として作用せずにコイル支持部を介してレンズ保持枠をガイドシャフト回りに回転させる付勢力として作用する。したがって、噛合部材をガイドシャフトに沿って円滑に移動させることができ、それ故に、構造の簡素化、部品点数の削減、低コスト化、小型化等を達成しつつ、噛合部材と一緒にレンズ保持枠を光軸方向に円滑にかつ高精度に移動させることができる。また、噛合部材が円滑に移動することにより、摩耗等を低減でき、耐久性を向上させることができる。

上記構成において、レンズ保持枠は、ガイドシャフトが挿通されるガイド孔を画定するコ字状被ガイド部を含み、噛合部材の筒状被ガイド部は、レンズ保持枠のコ字状被ガイド部の間に配置され、捩りコイルバネは、噛合部材を光軸方向においてレンズ保持枠に向けて付勢する付勢力も及ぼす圧縮型の捩りコイルバネであり、レンズ保持枠のコイル支持部は、リードスクリューとガイドシャフトの間に配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、捩りコイルバネのコイル部がリードスクリューとガイドシャフトの間に配置されたコイル支持部により支持され、レンズ保持枠がコ字状被ガイド部のガイド孔に挿通されたガイドシャフトにより光軸方向に移動自在にガイドされ、噛合部材がコ字状被ガイド部（の二つの離隔した壁部）の間に隙間をもって配置された筒状被ガイド部のガイド孔に挿通されたガイドシャフトにより光軸方向に移動自在にガイドされると共に捩りコイルバネにより光軸方向においてレンズ保持枠に当接するように付勢されているため、構造の集約化、装置の小型化を達成しつつ、捩りコイルバネの捩りによるガイドシャフト回りの付勢力及び圧縮による光軸方向の付勢力を効率良く作用させることができる。

上記構成において、捩りコイルバネのコイル部は、レンズ保持枠のコイル支持部に対して部分的に接触するべく所定の隙間をもって嵌め込まれるように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、捩りコイルバネのコイル部がレンズ保持枠のコイル支持部と部分的に接触するように支持されているため、コイル部がコイル支持部に対して無理な力を及ぼすのを防止でき、コイル部の反力を、コイル支持部を介してレンズ保持枠をガイドシャフト回りに回転付勢する付勢力として有効に利用することができる。

上記構成において、ガイドシャフトと平行に配置された回り止めシャフトを含み、レンズ保持枠は、回り止めシャフトに摺動自在に係合する回り止め片を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、捩りコイルバネが及ぼすガイドシャフト回りの回転付勢力により、レンズ保持枠の回り止め片が回り止めシャフトに常時係合するように付勢されつつ光軸方向に摺動するため、レンズ保持枠を、ガイドシャフト及び回り止めシャフトにより、ガイドシャフト回りの回転を規制しつつ光軸方向に高精度に移動させることができる。

上記構成において、レンズ保持枠のコイル支持部は、リードスクリューと回り止めシャフトの間に配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、捩りコイルバネのコイル部がリードスクリューと回り止めシャフトの間に配置されたコイル支持部により支持され、その一端部がレンズ保持枠に掛止され、その他端部が噛合部材の一部に掛止されているため、コイル部の反力は、筒状被ガイド部をガイドシャフトに直接的に押し付ける力として作用せずにコイル支持部を介してレンズ保持枠をガイドシャフト回りに回転させる付勢力として作用する。したがって、噛合部材をガイドシャフトに沿って円滑に移動させることができる。

上記構成をなすレンズ駆動装置によれば、構造の簡素化、部品点数の削減、低コスト化、小型化等を達成しつつ、レンズ保持枠を円滑にかつ高精度に移動させることができ、又、ガイドシャフトと噛合部材との摺動領域での摩耗等を低減して耐久性を向上させ得るレンズ駆動装置を得ることができる。

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。 図１に示すレンズ駆動装置を他の角度から視た斜視図である。 図１に示すレンズ駆動装置の分解斜視図である。 図１中のＥ１−Ｅ１におけるレンズ駆動装置の断面図である。 図２中のＥ２−Ｅ２におけるレンズ駆動装置の断面図である。 図１に示すレンズ駆動装置の一部をなすレンズ保持枠を示す斜視図である。 図１に示すレンズ駆動装置において、捩りコイルバネを支持するコイル支持部の他の実施形態を示す断面図である。 図１に示すレンズ駆動装置において、捩りコイルバネを支持するコイル支持部の他の実施形態を示す断面図である。 図１に示すレンズ駆動装置の一部を変更し、捩りコイルバネを支持するコイル支持部を二箇所に設けた実施形態を示す斜視図である。 図９に示すレンズ駆動装置において、捩りコイルバネを支持するコイル支持部を二箇所に設けた実施形態を示す断面図である。 本発明に係るレンズ駆動装置の他の実施形態を示す斜視図である。 図１１に示すレンズ駆動装置の分解斜視図である。 図１１に示すレンズ駆動装置において、リードスクリューを支持する支持部の他の実施形態を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
この実施形態に係るレンズ駆動装置は、図１ないし図３に示すように、ベース１０、レンズＧを保持するレンズ保持枠２０、レンズ保持枠２０を光軸Ｌ方向にガイドするガイドシャフト３１及び光軸Ｌ回りの回転を規制する回り止めシャフト３２、ベース１０に固定される駆動源としての駆動モータ４０、駆動モータ４０に直結されたリードスクリュー５０、リードスクリュー５０の先端部を支持する軸受６０、レンズ保持枠２０と一緒に光軸Ｌ方向に移動すると共にリードスクリュー５０に離脱可能に付勢されて噛合する噛合部材７０、噛合部材７０を回転付勢すると共に光軸Ｌ方向に付勢する圧縮型の捩りコイルバネ８０等を備えている。

ベース１０は、図１ないし図３に示すように、略平板状をなすと共に３つの直立壁部１１，１２，１３を持つように形成されている。
直立壁部１１は、ガイドシャフト３１を光軸Ｌ方向に伸長するように固定する嵌合孔１１ａ、回り止めシャフト３２を光軸Ｌ方向に伸長するように固定する嵌合孔１１ｂ、軸受６０を固定するための嵌合孔１１ｃ等を備えている。
直立壁部１２は、ガイドシャフト３１を光軸Ｌ方向に伸長するように固定する嵌合孔１２ａ等を備えている。
直立壁部１３は、回り止めシャフト３２を光軸Ｌ方向に伸長するように固定する嵌合孔１３ａ、リードスクリュー５０を通す貫通孔１３ｂ、駆動モータ４０を固定するための固定面１３ｃ等を備えている。

レンズ保持枠２０は、樹脂材料により形成されており、図１ないし図６に示すように、光軸Ｌを有するレンズＧを嵌め込んで保持する保持部２１、光軸Ｌ方向に伸長するガイドシャフト３１を摺動自在に挿通させるガイド孔２２ａ，２３ａを画定するコ字状被ガイド部としての一対の壁部２２，２３、捩りコイルバネ８０を支持するコイル支持部２４、壁部２２の一部から光軸Ｌ方向に垂直な方向に延出して回り止めシャフト３２に摺動自在に係合する回り止め片２５等を備えている。
一対の壁部２２，２３は、光軸Ｌ方向において互いに対向する平板状に形成され、光軸Ｌ方向において、噛合部材７０を所定の隙間をおいて配置させ得ると共にガイドシャフト３１回りに回動自在に配置し得る離隔寸法に形成されている。
コイル支持部２４は、図６に示すように、壁部２２から光軸Ｌと平行な方向に突出すると共に略矩形断面をなすように形成され、又、図４及び図５に示すように、捩りコイルバネ８０のコイル部８１を部分的に接触させて支持するように、コイル部８１の内径よりも小さい輪郭をなす寸法に形成されている。
ここで、コイル支持部２４は、図４及び図５に示すように、装置が組み付けられた状態で、ガイドシャフト３１とリードスクリュー５０との間に配置されるようになっている。
すなわち、レンズ保持枠２０は、一対の壁部２２，２３のガイド孔２２ａ，２３ａにガイドシャフト３１が挿通され、壁部２２に捩りコイルバネ８０の一端部８２が掛止されると共に噛合部材７０の掛止部７４に他端部８３が掛止されて、ガイドシャフト３１回りに回転付勢されて回り止め片２５を回り止めシャフト３２に摺動自在に係合させることにより、ガイドシャフト３１回りの回転が規制されつつ光軸Ｌ方向に移動自在に支持されるようになっている。

ガイドシャフト３１は、図１ないし図５に示すように、円形断面をなす金属材料により、光軸Ｌと平行な軸線Ｌ１方向に伸長するように形成されており、レンズ保持枠２０のガイド孔２２ａ，２３ａに通され、その両端部３１ａ，３１ｂがベース１０の嵌合孔１１ａ，１２ａにそれぞれ嵌合して固定され、その軸線Ｌ１が光軸Ｌと平行になるように方向付けされている。
そして、ガイドシャフト３１は、レンズ保持枠２０の嵌合孔２２ａ，２３ａを介して、レンズ保持枠２０を光軸Ｌ方向に摺動自在にガイドするようになっている。
回り止めシャフト３２は、図１ないし図５に示すように、円形断面をなす金属材料により、光軸Ｌと平行な軸線Ｌ２方向に伸長するように形成されており、その両端部３２ａ，３２ｂがベース１０の嵌合孔１１ｂ，１３ａに嵌合して固定され、その軸線Ｌ２が光軸Ｌと平行になるように方向付けされている。
そして、回り止めシャフト３２は、レンズ保持枠２０の回り止め片２５を摺動自在に係合させて、レンズ保持枠２０がガイドシャフト３１の回りに回転するのを規制しつつ、レンズ保持枠２０を光軸Ｌ方向にガイドするようになっている。

駆動モータ４０は、所定の角度刻みでステップ的に回転し得るステッピングモータであり、所望の取り付け手法（ネジによる固定、接着、溶接、圧入等）によりベース１０の直立壁部１３の固定面１３ｃに固定されている。そして、駆動モータ４０は、直結されたリードスクリュー５０に回転駆動力を及ぼすようになっている。

リードスクリュー５０は、金属材料により形成されており、図１ないし図４に示すように、その軸線Ｓ方向が光軸Ｌ方向と平行に方向付けられて、その付け根部５１が駆動モータ４０に直結され、その先端部５２がベース１０の嵌合孔１１ｃに固定された軸受６０により回動自在に支持されている。
軸受６０は、図１ないし図４に示すように、ベース１０の直立壁部１１において、嵌合孔１１ｃに嵌合して固定され、リードスクリュー５０の先端部５２を回動自在に支持するようになっている。

噛合部材７０は、図１ないし図５に示すように、ガイドシャフト３１が挿通されてガイドされる筒状被ガイド部７１、筒状被ガイド部７１から径方向に延出する腕部７２、腕部７２の先端に形成された歯合部７３及び掛止部７４等を備えている。
筒状被ガイド部７１は、ガイドシャフト３１が隙間なく摺動自在に挿入されるガイド孔７１ａを有すると共に、一対の壁部２２，２３（コ字状被ガイド部）の間においてガイドシャフト３１の軸線Ｌ１方向において所定の隙間をおいてかつガイドシャフト３１回りに回動自在に配置される寸法に形成されている。
腕部７２は、筒状被ガイド部７１から径方向に向けて延出する形状に形成されている。
歯合部７３は、リードスクリュー５０と噛合する複数（２つ又は３つ以上）の歯を有するように形成されている。
掛止部７４は、捩りコイルバネ８０の他端部８３を掛止させるように凹状に形成されている。

捩りコイルバネ８０は、図１、図２、図４、図５に示すように、レンズ保持枠２０のコイル支持部２４に支持されるコイル部８１、レンズ保持枠２０の一部（壁部２２）に掛止される一端部８２、噛合部材７０の一部（掛止部７４）に掛止される他端部８３を備えた圧縮型の捩りコイルバネである。
ここで、コイル部８１は、一端部８２がレンズ保持枠２０の壁部２２に掛止され、他端部８３が噛合部材７０の掛止部７４に掛止された状態で、レンズ保持枠２０のコイル支持部２４に対して部分的に接触するべく所定の隙間をもって嵌め込まれると共に光軸Ｌ方向において所定の圧縮代に圧縮されつつレンズ保持枠２０の壁部２２の端面と噛合部材７０の腕部７２の端面との間に配置されるようになっている。

これによれば、捩りコイルバネ８０は、噛合部材７０をレンズ保持枠２０に対して光軸Ｌ方向に付勢すると共に、噛合部材７０の噛合部７３をリードスクリュー５０に離脱可能に噛合するように付勢し、さらに、レンズ保持枠２０の回り止め片２５を回り止めシャフト３２に対して離脱可能に係合するように付勢するようになっている。
すなわち、コイル部８１はガイドシャフト３１から偏倚した位置にあるコイル支持部２４に配置されているため、コイル部８１の反力Ｆ（図４参照）は、筒状被ガイド部７１をガイドシャフト３１に直接的に押し付ける力として作用するのではなく、コイル支持部２４を介してレンズ保持枠２０をガイドシャフト３１回りに回転させる付勢力として作用する。

したがって、噛合部材７０をガイドシャフト３１に沿って円滑に移動させることができ、それ故に、構造の簡素化、部品点数の削減、低コスト化、小型化等を達成しつつ、レンズ保持枠２０を噛合部材７０と一緒に光軸Ｌ方向にガタツキ無く円滑にかつ高精度に移動させることができ、噛合部材７０が円滑に移動することにより、噛合部材７０とガイドシャフト３１との間での摩耗等を低減でき、耐久性を向上させることができる。
また、捩りコイルバネ８０が及ぼすガイドシャフト３１回りの回転付勢力（反力Ｆによる回転トルク）により、レンズ保持枠２０の回り止め片２５が回り止めシャフト３２に常時係合するように付勢されつつ光軸Ｌ方向に摺動するため、レンズ保持枠２０を、ガイドシャフト３１及び回り止めシャフト３２により、ガイドシャフト３１回りの回転を規制しつつ光軸Ｌ方向に高精度に移動させることができる。

さらに、捩りコイルバネ８０のコイル部８１は、レンズ保持枠２０のコイル支持部２４に対して部分的に接触するべく所定の隙間をもって嵌め込まれるように形成されている（すなわち、捩りコイルバネ８０のコイル部８１がレンズ保持枠２０のコイル支持部２４と部分的に接触するように支持されている）ため、コイル部８１がコイル支持部２４に対して無理な力を及ぼすのを防止でき、コイル部８１の反力Ｆを、コイル支持部２４を介してレンズ保持枠２０をガイドシャフト３１回りに回転付勢する付勢力として有効に利用することができる。
また、捩りコイルバネ８０のコイル部８１がリードスクリュー５０とガイドシャフト３１の間に配置されたコイル支持部２４により支持され、噛合部材７０の筒状被ガイド部７１がコ字状被ガイド部としての二つの壁部２２，２３の間に隙間をもって配置されると共に捩りコイルバネ８０により光軸Ｌ方向においてレンズ保持枠２０に当接するように付勢されているため、構造の集約化、装置の小型化を達成しつつ、捩りコイルバネ８０の捩りによるガイドシャフト３１回りの付勢力及び圧縮による光軸Ｌ方向の付勢力を効率良く作用させることができる。

次に、このレンズ駆動装置の動作について説明する。
先ず、レンズ保持枠２０が、図２において光軸Ｌ方向の左側（駆動モータ４０に近い側）に位置する状態から、駆動モータ４０が正回転すると、リードスクリュー５０が正回転し、噛合部材７０はリードスクリュー５０のネジ送り作用を受け、レンズ保持枠２０は、ガイドシャフト３１により光軸Ｌ方向にガイドされかつ回り止めシャフト３２により軸線Ｌ１回りの回転が規制されつつ、噛合部材７０と一緒に光軸Ｌ方向の右側（駆動モータ４０から離れる側）に向けて移動する。
この移動の際に、コイル部８１の反力Ｆは、筒状被ガイド部７１をガイドシャフト３１に直接的に押し付ける力として作用せずに、コイル支持部２４を介してレンズ保持枠２０をガイドシャフト３１回りに回転させる付勢力として作用するため、噛合部材７０をガイドシャフト３１に沿って円滑に移動させることができ、それ故に、噛合部材７０と一緒にレンズ保持枠２０を光軸Ｌ方向に円滑にかつ高精度に移動させることができ、さらに、噛合部材７０が円滑に移動することにより、摩耗等が低減され、耐久性が向上する。

そして、レンズ保持枠２０が、図２において右側（駆動モータ４０から離れる側）への移動限界に至ると、噛合部材７０は、捩りコイルバネ８０の付勢力に抗して、ガイドシャフト３１回りに回転し、リードスクリュー５０との噛合状態から離脱し、リードスクリュー５０が空回りの状態となり、噛合部材７０（の噛合部７３）の食い付き及び食い付きによるロック状態に至るのを防止することができる。

一方、駆動モータ４０が逆回転すると、リードスクリュー５０が逆回転し、噛合部材７０は、捩りコイルバネ８０の付勢力によりリードスクリュー５０との噛合状態に復帰すると共に、リードスクリュー５０のネジ送り作用を受け、レンズ保持枠２０は、ガイドシャフト３１により光軸Ｌ方向にガイドされかつ回り止めシャフト３２により軸線Ｌ１回りの回転が規制されつつ、噛合部材７０と一緒に光軸Ｌ方向の左側（駆動モータ４０に近い側）に向けて移動する。
この移動の際にも、前述同様に、コイル部８１の反力Ｆは、筒状被ガイド部７１をガイドシャフト３１に直接的に押し付ける力として作用せずに、コイル支持部２４を介してレンズ保持枠２０をガイドシャフト３１回りに回転させる付勢力として作用するため、噛合部材７０をガイドシャフト３１に沿って円滑に移動させることができ、それ故に、噛合部材７０と一緒にレンズ保持枠２０を光軸Ｌ方向に円滑にかつ高精度に移動させることができ、さらに、噛合部材７０が円滑に移動することにより、摩耗等が低減され、耐久性が向上する。

図７は、本発明に係るレンズ駆動装置の他の実施形態を示すものであり、前述の図４に示す実施形態においてコイル支持部の形状を変更した以外は前述の実施形態と同一であり、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
この実施形態においては、レンズ保持枠２０のコイル支持部２４´は、図７に示すように、コイル部８１と接触する領域が凸状に湾曲した凸状湾曲部分を画定するように形成されている。

これによれば、捩りコイルバネ８０のコイル部８１は、コイル支持部２４´の凸状湾曲部分により、一箇所において直線的に接触するように支持されている（すなわち、捩りコイルバネ８０のコイル部８１がレンズ保持枠２０のコイル支持部２４´と部分的に接触するように支持されている）ため、コイル部８１がコイル支持部２４´に対して無理な力を及ぼすのをより確実に防止でき、コイル部８１の反力Ｆを、コイル支持部２４´を介して、レンズ保持枠２０をガイドシャフト３１回りに回転付勢する付勢力としてより有効に利用することができる。

図８は、本発明に係るレンズ駆動装置のさらに他の実施形態を示すものであり、前述の図５に示す実施形態においてコイルの他端部の形状及びコイルの他端部の掛止部を変更した以外は前述の実施形態と同一であり、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
この実施形態において、噛合部材７０´は、図８に示すように、筒状被ガイド部７１、腕部７２、腕部７２の先端に形成された歯合部７３、腕部７２において筒状被ガイド部７１と噛合部７３との略中間領域に形成された掛止部７４´等を備えている。
捩りコイルバネ８０´は、図８に示すように、コイル部８１、一端部８２、噛合部材７０´の掛止部７４´に掛止される他端部８３´を備えた圧縮型の捩りコイルバネである。

これによれば、捩りコイルバネ８０´は、噛合部材７０´をレンズ保持枠２０に対して光軸Ｌ方向に付勢すると共に、噛合部材７０´の噛合部７３をリードスクリュー５０に離脱可能に噛合するように付勢し、さらに、レンズ保持枠２０の回り止め片２５を回り止めシャフト３２に対して離脱可能に係合するように付勢するようになっている。
したがって、前述の実施形態と同様に、噛合部材７０´をガイドシャフト３１に沿って円滑に移動させることができ、それ故に、構造の簡素化、部品点数の削減、低コスト化、小型化等を達成しつつ、レンズ保持枠２０を噛合部材７０´と一緒に光軸Ｌ方向にガタツキ無く円滑にかつ高精度に移動させることができ、噛合部材７０´が円滑に移動することにより、噛合部材７０´とガイドシャフト３１との間での摩耗等を低減でき、耐久性を向上させることができる。
また、捩りコイルバネ８０´が及ぼすガイドシャフト３１回りの回転付勢力（反力による回転トルク）により、レンズ保持枠２０の回り止め片２５が回り止めシャフト３２に常時係合するように付勢されつつ光軸Ｌ方向に摺動するため、レンズ保持枠２０を、ガイドシャフト３１及び回り止めシャフト３２により、ガイドシャフト３１回りの回転を規制しつつ光軸Ｌ方向に高精度に移動させることができる。

図９及び図１０は、本発明に係るレンズ駆動装置のさらに他の実施形態を示すものであり、前述の図２及び図８に示す実施形態においてレンズ保持枠の形状を変更する（回り止め片の一部に第２のコイル支持部を設ける）と共に第２の捩りコイルバネ８０´´を追加した以外は前述の実施形態と同一であり、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
この実施形態において、レンズ保持枠２０´´は、図９及び図１０に示すように、保持部２１、コ字状被ガイド部としての一対の壁部２２，２３、捩りコイルバネ８０´を支持するコイル支持部２４、壁部２２の一部から光軸Ｌ方向に垂直な方向に延出して回り止めシャフト３２に摺動自在に係合する回り止め片２５、回り止め片２５の途中の領域（回り止めシャフト２３とリードスクリュー５０の間）に形成された第２のコイル支持部２４´´等を備えている。
噛合部材７０´´は、図９及び図１０に示すように、筒状被ガイド部７１、腕部７２、腕部７２の先端に形成された歯合部７３、腕部７２において筒状被ガイド部７１と噛合部７３との略中間領域に形成された掛止部７４´、噛合部７３の近傍に設けられた第２の掛止部７４´´等を備えている。
捩りコイルバネ８０´は、図９及び図１０に示すように、コイル部８１、一端部８２、他端部８３´を備えた圧縮型の捩りコイルバネである。
第２の捩りコイルバネ８０´´は、図９及び図１０に示すように、レンズ保持枠２０´´のコイル支持部２４´´に支持されるコイル部８１´´、レンズ保持枠２０´´の一部（回り止め片２５に形成された掛止溝）に掛止される一端部８２´´、噛合部材７０´´の掛止部７４´´に掛止される他端部８３´´を備えた捩りコイルバネである。

これによれば、捩りコイルバネ８０´の他に第２の捩りコイルバネ８０´´を採用したことにより、噛合部材７０´´をガイドシャフト３１に沿って円滑に移動させることができ、それ故に、構造の簡素化、部品点数の削減、低コスト化、小型化等を達成しつつ、レンズ保持枠２０´´を噛合部材７０´´と一緒に光軸Ｌ方向にガタツキ無く円滑にかつ高精度に移動させることができ、噛合部材７０´´が円滑に移動することにより、噛合部材７０´´とガイドシャフト３１との間での摩耗等を低減でき、耐久性を向上させることができる。また、捩りコイルバネ８０´が及ぼすガイドシャフト３１回りの回転付勢力（反力による回転トルク）により、レンズ保持枠２０の回り止め片２５が回り止めシャフト３２に常時係合するように付勢されつつ光軸Ｌ方向に摺動するため、レンズ保持枠２０´´を、ガイドシャフト３１及び回り止めシャフト３２により、ガイドシャフト３１回りの回転を規制しつつ光軸Ｌ方向に高精度に移動させることができる。
さらに、第２の捩りコイルバネ８０´´が及ぼす付勢力により、噛合部７３をリードスクリュー５０により確実に噛合させることができると共に、コイル部８１´´がリードスクリュー５０と回り止めシャフト３２の間に配置されたコイル支持部２４´´により支持され、その一端部８２´´がレンズ保持枠２０´´（の回り止め片２５）に掛止され、その他端部８３´´が噛合部材７０´´の掛止部７４´´に掛止されているため、コイル部８１´´の反力は、筒状被ガイド部７１をガイドシャフト３１に直接的に押し付ける力として作用せずにコイル支持部２４´´を介してレンズ保持枠２０´´をガイドシャフト３１回りに回転させる付勢力として作用させることができ、噛合部材７０´´をガイドシャフト３１に沿って円滑に移動させることができる。

図１１及び図１２は、本発明に係るレンズ駆動装置のさらに他の実施形態を示すものであり、前述の図１ないし図３に示す実施形態においてリードスクリューの軸線を光軸Ｌに対して傾斜して配置した以外は前述の実施形態と同一であり、前述の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
この実施形態においては、リードスクリュー５０´の軸線Ｓ１が光軸Ｌに対して所定の角度θをなすように配置されている。
すなわち、このレンズ駆動装置は、ベース１０´、レンズ保持枠２０、ガイドシャフト３１及び回り止めシャフト３２、駆動モータ４０、リードスクリュー５０´、軸受６０、噛合部材７０、捩りコイルバネ８０等を備えている。

ベース１０´は、図１１及び図１２に示すように、略平板状をなすと共に６つの直立壁部１１，１２，１３´，１４，１５，１６を持つように形成されている。
直立壁部１１及び１２は、ガイドシャフト３１を光軸Ｌ方向に伸長するように固定する嵌合孔１１ａ，１２ａ等を備えている。
直立壁部１３´は、軸受６０を固定するための嵌合孔１３ａ´等を備えている。
直立壁部１４は、リードスクリュー５０´を通す貫通孔１４ａ、駆動モータ４０を固定するための固定面１４ｂ等を備えている。
直立壁部１５及び１６は、回り止めシャフト３２を光軸Ｌ方向に伸長するように固定する嵌合孔１５ａ，１６ａ等を備えている。

リードスクリュー５０´は、金属材料により形成されており、図１１及び図１２に示すように、その軸線Ｓ１方向が光軸Ｌ方向に対して所定の角度θをなすように方向付けられて駆動モータ４０に直結されると共に先端部５２がベース１０´の嵌合孔１３ａに固定された軸受６０により回動自在に支持されている。
このように、リードスクリュー５０´は光軸Ｌ方向に対して所定の角度θをなすように配置されているため、リードスクリュー５０´の軸線Ｓ１方向における駆動量（ピッチ×回転数）をＸとすると、光軸Ｌ方向におけるレンズ保持枠２０の移動量Ｙは、Ｙ＝Ｘ・ＣＯＳθとなり、Ｙ＜Ｘの関係が成立し、すなわち、リードスクリュー５０´の駆動量よりもレンズ保持枠２０の移動量が小さくなる。換言すれば、リードスクリュー５０´の駆動量に対するレンズ保持枠２０の移動量の分解能を高めることができ、それ故に、高精度に移動させることができる。

このレンズ駆動装置の動作については、前述の実施形態と基本的に同じであるが、リードスクリュー５０´が光軸Ｌに対して所定の角度θをなすように配置されているため、前述実施形態の作用効果に加えて、リードスクリュー５０´の駆動量よりも光軸Ｌ方向におけるレンズ保持枠２０の移動量を小さくでき、すなわち、リードスクリュー５０´の駆動量に対するレンズ保持枠２０の移動量の分解能を高めて高精度に移動させることができ、又、噛合部材７０の噛合部７３の噛合位置も常に変化するため、局部的な摩耗を低減でき、耐久性を向上させることができる。

図１３は、本発明に係るレンズ駆動装置のさらに他の実施形態を示すものであり、前述の図１１ないし図１２に示す実施形態において駆動モータを変更し、軸受６０を廃止し、それに伴ってベースを一部変更した以外は、前述の図１１及び１２に示す実施形態と同一である。
すなわち、この実施形態において、ベース１０´は、直立壁部１１，１２，１３´，１４，１５，１６を備えており、直立壁部１３´はリードスクリュー５０´の先端部５２を当接させて受けるように形成されている。
駆動モータ４０´は、直結されたリードスクリュー５０´を軸線Ｓ１方向の先端側に向けて常時付勢するように内蔵されたスプリング、直立壁部１４の貫通孔１４ａに臨む領域に配置されてリードスクリュー５０´の直結された領域を軸線Ｓ１回りに回動自在に支持する軸受等を備えている。
この実施形態によれば、リードスクリュー５０´がその軸線Ｓ１方向に常時付勢されているため、噛合部材７０との噛合においてバックラッシュ等を解消することができ、より高精度な駆動を行うことができる。

上記実施形態においては、光軸Ｌ方向に移動するレンズ保持枠として一つのレンズ保持枠２０を示したが、これに限定されるものではなく、複数のレンズ保持枠を備える構成において本発明を適用することもできる。
上記実施形態においては、捩りコイルバネとして、噛合部材７０（の噛合部７３）を、リードスクリュー５０，５０´に噛み合うように付勢すると共に光軸Ｌ方向においてレンズ保持枠２０に向けて付勢するように形成された圧縮型の捩りコイルバネ８０を示したが、これに限定されるものではなく、噛合部材７０がレンズ保持枠２０と一体的に光軸Ｌ方向に移動することが保証される限り、噛合部材７０がリードスクリュー５０，５０´に噛み合うように付勢するだけの捩りコイルバネを採用してもよい。
上記実施形態においては、捩りコイルバネとして、一つの捩りコイルバネ８０，８０´、及び回り止め片２５の領域に設けたコイル支持部２４´´に支持される第２の捩りコイルバネ８０´´を採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、その他の位置に配置された捩りコイルバネを採用してもよい。
上記実施形態においては、捩りコイルバネ８０，８０´の他端部８３，８３´を噛合部材７０，７０´の一部に掛止する掛止部として、噛合部７３に隣接して設けられた掛止部７４、腕部７２の略中間領域に形成された掛止部７４´を採用したが、これに限定されるものではなく、その他の領域に設けられた掛止部を採用してもよい。

以上述べたように、本発明のレンズ駆動装置は、構造の簡素化、部品点数の削減、低コスト化、小型化等を達成しつつ、レンズ保持枠を円滑にかつ高精度に移動させることができ、又、リードスクリューとの螺合領域での噛合部材の摩耗等を低減して耐久性を向上させることができるため、光ディスク装置の光ピックアップユニット、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の光学機器に用いられるレンズ駆動装置等に適用できるのは勿論のこと、その他の光学機器に対しても有用である。

Ｌ 光軸
Ｇ レンズ
１０，１０´ ベース
２０，２０´´ レンズ保持枠
２２，２３ 壁部（コ字状被ガイド部）
２２ａ，２３ａ ガイド孔
２４，２４´，２４´´ コイル支持部
２５ 回り止め片
３１ ガイドシャフト
３２ 回り止めシャフト
４０，４０´ 駆動モータ
５０，５０´ リードスクリュー
Ｓ，Ｓ１ リードスクリューの軸線
θ 角度
７０，７０´，７０´´ 噛合部材
７１ 筒状被ガイド部
７１ａ ガイド孔
７２ 腕部
７３ 噛合部
７４，７４´，７４´´ 掛止部
８０，８０ 捩りコイルバネ
８１ コイル部
８２ 一端部
８３，８３´ 他端部
８０´´ 第２の捩りコイルバネ
８１´´ コイル部
８２´´ 一端部
８３´´ 他端部

Claims (4)

1. レンズを保持するレンズ保持枠と、
   前記レンズ保持枠をレンズの光軸方向に移動自在にガイドするガイドシャフトと、
   駆動源により回転駆動されるリードスクリューと、
   前記リードスクリューに離脱可能に噛合する噛合部を有すると共に前記レンズ保持枠と一緒に光軸方向に移動する噛合部材と、
   前記噛合部材の噛合部を前記リードスクリューに噛合するように付勢する捩りコイルバネと、
   第２の捩りコイルバネと、
   を備えたレンズ駆動装置であって、
   前記噛合部材は、前記レンズ保持枠に当接されつつ前記ガイドシャフトにガイドされる筒状被ガイド部を有し、
   前記捩りコイルバネは、略円形のコイル部、及び前記コイル部の両端からそれぞれ延出する一端部及び他端部を有すると共に、前記コイル部は前記レンズ保持枠に設けられたコイル支持部に支持され、前記一端部は前記レンズ保持枠に掛止され、前記他端部は前記噛合部材の一部に掛止されており、
   前記第２の捩りコイルバネは、前記レンズ保持枠に設けられた第２のコイル支持部に支持される第２のコイル部と、前記レンズ保持枠に掛止される一端部と、前記噛合部材に掛止される他端部と、を有し、
   前記捩りコイルバネと前記第２の捩りコイルバネとは異なる位置に配置され、
   前記ガイドシャフトと平行に配置された回り止めシャフトを含み、
   前記第２のコイル支持部は、前記リードスクリューと前記回り止めシャフトの間に配置されている、
   ことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記レンズ保持枠は、前記ガイドシャフトが挿通されるガイド孔を画定するコ字状被ガイド部を含み、
   前記噛合部材の筒状被ガイド部は、前記レンズ保持枠のコ字状被ガイド部の間に配置され、
   前記捩りコイルバネは、前記噛合部材を光軸方向において前記レンズ保持枠に向けて付勢する付勢力も及ぼす圧縮型の捩りコイルバネであり、
   前記レンズ保持枠のコイル支持部は、前記リードスクリューと前記ガイドシャフトの間に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記コイル部は、前記コイル支持部に対して部分的に接触するべく所定の隙間をもって嵌め込まれるように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ駆動装置。
4. 前記レンズ保持枠は、前記回り止めシャフトに摺動自在に係合する回り止め片を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。

Images