JPWO2008056766A1 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

レンズ駆動装置は、ベース１０、レンズ枠４０、リードスクリュー６０に螺合すると共にレンズ枠４０と一緒に移動するナット７０、レンズ枠４０を光軸方向にガイドする主ガイド軸３１、レンズ枠４０の回転を規制しつつレンズ枠４０を光軸方向にガイドする副ガイド軸３２、ベース１０に対向して配置し主ガイド軸及び副ガイド軸を嵌合させて固定するカバー２０を備える。レンズ枠４０は、ベース及びカバーの外側に突出したレンズ保持部４２を有する。ベース１０及びカバー２０は、主ガイド軸３１の近傍に設けられた第１位置決めピン２３ａ及び第１位置決め穴１２ａ、主ガイド軸３１から離れた位置に設けられた第２位置決めピン２３ｂ及び第２位置決め穴１２ｂを有する。以上により、高精度に組付けでき、光学性能の高いレンズ駆動装置を得ることができる。

Description

本発明は、リードスクリュー及びナットの螺合構造により、レンズを保持したレンズ枠を光軸方向に駆動するレンズ駆動装置に関する。

例えば特許文献１や特許文献２に記載されているように、従来のレンズ駆動装置は、ベース、レンズを保持したレンズ枠、レンズを挟んだ両側においてレンズ枠を光軸方向に案内するべくベースに固定された２つのガイドシャフト、ベースに固定されたモータ、モータに直結されて回転駆動されるリードスクリュー、レンズ枠に保持されてリードスクリューに螺合するナット、レンズ枠をナットに向けて付勢するコイルスプリング等を備えている。このような装置では、モータによりリードスクリューを回転させて、ナットをネジ送りすることにより、レンズ枠を光軸方向に移動させる。
特開２００５−２４９６８３号公報 特開２００６−１１４１１７号公報

ところで、上記装置においては、レンズ枠は略環状に形成されてその中央にレンズを保持し、２つのガイドシャフトはレンズを間に挟むようにしてレンズ枠を光軸方向にガイドするように形成されている。このため、レンズ枠の位置ずれあるいは振れ等はそれ程問題にならず、所望の光学性能を確保することができる。

しかしながら、レイアウト上の制約あるいはその他の条件等により、レンズを２つのガイドシャフトの間に配置することができない場合がある。例えば、レンズ枠を一方向に伸びるように長尺に形成し、その一方側を２つのガイドシャフトで移動自在に支持し、その他方側にレンズを保持するような場合である。このような場合に、レンズ枠は、２つのガイドシャフトから離れ且つ偏倚した自由端側（上記の他方側）にレンズを保持した片持ち梁状に形成される。このため、レンズの重さが、２つのガイドシャフトから偏倚した位置で偏倚荷重として作用することになる。

したがって、従来と同様な構成で、レンズ枠を単に片持ち梁状に形成しただけでは、レンズ枠をガイドシャフトに沿って円滑に移動させるのが困難になる。その結果、所望の安定した光学特性を得るのが困難になる。

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、装置の小型化等を図りつつ、レンズ枠が片持ち梁状に形成されてその自由端側にレンズを保持する構成であっても、ガタツキ、傾き、スティック、振動等を生じることなく、レンズ枠（レンズ）を光軸方向に円滑に安定して駆動でき、又、装置を高精度に組付けることで、レンズ枠（レンズ）を高精度に光軸方向に駆動でき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、ベース、レンズを保持するレンズ枠、ベースに固定された駆動源、駆動源により回転駆動されるリードスクリュー、リードスクリューに螺合すると共に回転不能にかつレンズ枠と一緒に移動するように保持されるナット、レンズ枠を光軸方向にガイドするべくその一端部がベースに固定された主ガイド軸、レンズ枠を主ガイド軸回りの回転を規制しつつ光軸方向にガイドするべくその一端部がベースに固定された副ガイド軸、ベースに対向して配置されると共に主ガイド軸の他端部及び副ガイド軸の他端部を嵌合させて固定するカバーを備えたレンズ駆動装置であって、上記レンズ枠は、ベース及びカバーにより画定される外輪郭から突出した自由端側にレンズを保持するレンズ保持部を有し、上記ベース及びカバーの一方は、組付け時に相互の位置決めを行うべく、主ガイド軸の近傍に設けられた第１位置決めピンと、主ガイド軸に対して第１位置決めピンよりも離れた位置に設けられた第２位置決めピンを有し、上記ベース及びカバーの他方は、第１位置決めピンを嵌合する第１位置決め穴と、第２位置決めピンを嵌合する第２位置決め穴を有する、ことを特徴としている。

この構成によれば、駆動源の回転駆動力によりリードスクリューが回転すると、ナットが回転を規制されつつ光軸方向にネジ送りされる。そして、片持ち梁状に形成されその自由端側にレンズを保持したレンズ枠が、副ガイド軸により回転が規制されつつ、主ガイド軸により光軸方向にガイドされて、ナットと一緒に光軸方向に移動する。

本発明では、ベースとカバーに、それぞれ、主ガイド軸の近傍に、位置決めの基準となる第１位置決めピン及び第１位置決め穴を設け、主ガイド軸から離れた位置に、製造誤差等を吸収して付随的に位置決めを行う第２位置決めピン及び第２位置決め穴を設けている。このことにより、主ガイド軸及び副ガイド軸が傾くことを防止できるとともに、光軸方向に平行に伸長されるようになる。その結果、本発明のレンズ駆動装置を高精度に組付けることができる。

また、本発明では、レンズが及ぼす偏倚荷重の影響を受けることなく、レンズを光軸方向に高精度に移動させることができ、光学性能の高いレンズ駆動装置を得ることができる。また、レンズをベース及びカバーの外側に配置するため、光学性能を高めつつも、設計の自由度を増加させることができる。

上記構成において、第２位置決めピン及び第２位置決め穴は、副ガイド軸の近傍に設けられている、構成を採用することができる。

この構成によれば、副ガイド軸の位置決めをより高精度に行うことができ、レンズをより一層高精度に光軸方向に移動させることができる。

上記構成において、レンズ枠は、主ガイド軸を摺動自在に嵌合させる嵌合部と、副ガイド軸を摺動自在に係合させる係合部と、光軸方向と交差する方向において嵌合部を挟むように係合部の反対側に形成された上記レンズ保持部を含む、構成を採用することができる。

この構成によれば、レンズ枠がその自由端側（レンズ保持部）にレンズを保持して片持ち梁状に形成されていても、主ガイド軸にガイドされる嵌合部がレンズに近い側に配置されている。このため、レンズの偏倚荷重（曲げモーメント）による嵌合部での摺動抵抗を極力小さくすることができる。その結果、レンズ枠を円滑に移動させることができる。

上記構成において、レンズ保持部は、光軸方向と交差する面内において、嵌合部の中心及び係合部の中心を結ぶ直線上又は近傍に、レンズの中心を位置付け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、嵌合部及び係合部を結ぶ直線上又は近傍にレンズ保持部（レンズの中心）が位置する。このため、主ガイド軸（及び嵌合部）又は副ガイド軸（及び係合部）に対して、この直線と交差する方向におけるレンズの偏倚荷重（曲げモーメント）は殆ど作用しなくなる。その結果、レンズ枠をより円滑に移動させることができる。

上記構成において、嵌合部は、主ガイド軸に沿う長さが、主ガイド軸の中心からレンズ保持部に保持されたレンズの中心までの距離よりも長くな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、主ガイド軸に嵌合されてガイドされる嵌合部の両端までの長さが、レンズのオーバハング量（レンズの偏倚荷重が作用する中心までの偏倚距離）よりも長い。このため、嵌合部は、主ガイド軸の外周面に対してスティック（引っかかり）あるいはビビリ振動等を生じることなく、より円滑に摺動することができる。その結果、レンズ枠を円滑にかつ高精度に移動させることができ、光学性能を高めることができる。

上記構成において、リードスクリューは、主ガイド軸と副ガイド軸と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、リードスクリューの駆動力が、主ガイド軸と副ガイド軸の間において及ぼされる。このため、この駆動力がレンズ枠の姿勢に影響を及ぼすことを防止できる。その結果、レンズ枠を円滑に移動させることができる。

上記構成において、リードスクリューは、光軸方向と交差する面内において、嵌合部の中心と係合部の中心を結ぶ直線上又は近傍に、その中心を位置付けるように配置されている、構成を採用することができる。

この構成によれば、嵌合部及び係合部を結ぶ直線上又は近傍にリードスクリューの中心が位置する。このため、主ガイド軸（及び嵌合部）又は副ガイド軸（及び係合部）に対して、リードスクリューの駆動力がこの直線と交差する方向における偏倚荷重（曲げモーメント）として作用することを防止できる。その結果、レンズ枠をより円滑に移動させることができる。

上記構成において、リードスクリューは、駆動源に直結されている、構成を採用することができる。

この構成によれば、装置の小型化を達成しつつ、装置の重心を、主ガイド軸及び副ガイド軸の間に位置付け又は近づけることができる。また、レンズ枠が片持ち梁状であるにも拘わらず、装置の重量バランスを最適に設定することができる。

上記構成をなすレンズ駆動装置によれば、構造の簡素化、装置の小型化等を達成しつつ、レンズ枠が片持ち梁状に形成されてその自由端側にレンズを保持する構成であっても、ガタツキ、傾き、スティック、振動等を生じることなく、レンズ枠（レンズ）を光軸方向に円滑に安定して高精度に駆動でき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分解斜視図である。 図１に示すレンズ駆動装置の側面図である。 図１に示すレンズ駆動装置の正面図である。 図１に示すレンズ駆動装置の一部をなすベースを示す斜視図である。 図４に示すベースの端面図である。 図１に示すレンズ駆動装置の一部をなすカバーを示す斜視図である。 図６に示すカバーの端面図である。 図１に示すレンズ駆動装置における配置関係を示す正面図である。 図１に示すレンズ駆動装置の一部をなすレンズ枠を示す側面図である。 図１に示すレンズ駆動装置の内部を示す縦断面図である。 図１に示すレンズ駆動装置の内部を示す縦断面図である。 図１に示すレンズ駆動装置の内部を示す縦断面図である。

符号の説明

Ｌ…光軸方向、Ｇ…レンズ、１０…ベース、１１…側壁部、１２…端面部、１２ａ…第１位置決め穴、１２ｂ…第２位置決め穴、１３…ネジ穴、１４…底部、１５ａ，１５ｂ…嵌合穴、１６…装着部、１７…スリット、２０…カバー、２１…端面部、２２…延出部、２２ａ…ガイド溝、２３ａ…第１位置決めピン、２３ｂ…第２位置決めピン、２４ａ，２４ｂ…嵌合孔、２５…切り欠き部、２６，２７…凹部、３１…主ガイド軸、３２…副ガイド軸、３１ａ，３２ａ…一端部、３１ｂ，３２ｂ…他端部、４０…レンズ枠、４１…嵌合部、４１ａ…嵌合孔、４２…レンズ保持部、４３…ナット保持部、４４…係合部、４５…被検出片、５０…モータ（駆動源）、６０…リードスクリュー、７０…ナット、７１…端面、７２…突起、８０…コイルスプリング、９０…検出センサ、１００…配線基板、Ｂ…ネジ。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。図１ないし図１２は、本発明に係るレンズ駆動装置の一実施形態を示すものであり、図１は装置の分解斜視図、図２は装置の側面図、図３は装置の正面図、図４及び図５は装置の一部をなすベースの斜視図及び端面図、図６及び図７は装置の一部をなすカバーの斜視図及び端面図、図８は装置の配置関係を示す正面図、図９は装置の一部をなすレンズ枠の側面図、図１０ないし図１２は装置の縦断面図である。なお、図１０ないし図１２におけるそれぞれの断面方向については、図１および図８に記載されている。

（装置の全体構造および構成要素について）
まず、本発明に係るレンズ駆動装置の全体構造およびその構成要素について説明する。以下の説明は図１〜図１２を参照することにより容易に理解できる。

この装置は、図１に示すように、ベース１０、ベース１０に対向して結合されるカバー２０、ベース１０に固定され光軸方向Ｌに伸長する主ガイド軸３１及び副ガイド軸３２、レンズＧを保持し主ガイド軸３１及び副ガイド軸３２により光軸方向Ｌに移動自在に支持されたレンズ枠４０、ベース１０に固定された駆動源としてのモータ５０、モータ５０に直結され光軸方向Ｌに伸長するリードスクリュー６０、リードスクリュー６０に螺合されると共にレンズ枠４０に当接されるナット７０、レンズ枠４０をナット７０に向けて付勢するコイルスプリング８０、レンズ枠４０の初期位置を検出する検出センサ９０、モータ５０に取り付けられる配線基板１００等を備えている。

ベース１０は、樹脂材料により成型されており、図１、図４及び図５に示すように、光軸方向Ｌに延出すると共に内部空間を画定する一対の側壁部１１、光軸方向Ｌの前方に開口してカバー２０が接合される端面部１２、第１位置決め穴１２ａ、第２位置決め穴１２ｂ、２つのネジ穴１３、モータ５０を固定する底部１４（図５）、底部１４に形成されてリードスクリュー６０を通す貫通孔１４ａ、主ガイド軸３１の一端部３１ａを圧入して固定する嵌合穴１５ａ、副ガイド軸３２の一端部３２ａを圧入して固定する嵌合穴１５ｂ、一方の嵌合孔１５ａの周りに形成されてコイルスプリング８０の一端部を受ける座面部１５ａ´、検出センサ９０を装着する略矩形の開口をなす装着部１６（図４）、一方の側壁部１１に形成されたスリット１７、種々の取り付けフランジ等を備えている。なお、本明細書においては、説明の便宜上、例えば図１にも示すように、装置全体において、カバー２０側を「前方」または「光軸方向Ｌにおける前方」と記載し、ベース１０側を「後方」または「光軸方向Ｌにおける後方」と記載する。

円形に形成された第１位置決め穴１２ａは、後述するカバー２０の第１位置決めピン２３ａを嵌合されることにより、ベース１０とカバー２０を組付ける際に、位置決めの基準となるものである。また、長孔に形成された第２位置決め穴１２ｂは、後述するカバー２０の第２位置決めピン２３ｂを嵌合されることにより、ベース１０とカバー２０を組付ける際に、製造誤差等を吸収して付随的に位置決めを行うものである。

カバー２０は、樹脂材料により成型されており、図１、図６及び図７に示すように、光軸方向Ｌに略垂直な方向に拡がってベース１０により画定される内部空間を覆うように略平板状に形成されている。カバー２０は、ベース１０の端面部１２と接合される端面部２１、端面部２１から光軸方向Ｌに延出しベース１０の側壁部１１に形成されたスリット１７に嵌合される延出部２２、延出部２２において光軸方向Ｌに伸長するように形成され後述するナット７０の突起７２をガイドするガイド溝２２ａ、端面部２１から光軸方向Ｌに突出しベース１０の第１位置決め穴１２ａに嵌合される第１位置決めピン２３ａ、端面部２１から光軸方向Ｌに突出しベース１０の第２位置決め穴１２ｂに嵌合される第２位置決めピン２３ｂ、主ガイド軸３１の他端部３１ｂを嵌合する嵌合孔２４ａ、副ガイド軸３２の他端部３２ｂを嵌合する嵌合孔２４ｂ、ベース１０の２つのネジ穴１３（図１）に対応してネジＢを通す２つの切り欠き部２５、リードスクリュー６０の先端部を非接触にて受け入れる凹部２６、後述する緩衝部材７５を嵌め込む凹部２７等を備えている。

円柱状に形成された第１位置決めピン２３ａは、ベース１０の第１位置決め穴１２ａに嵌合されることにより、ベース１０とカバー２０を組付ける際に、位置決めの基準となるものである。また、円柱状に形成された第２位置決めピン２３ｂは、ベース１０の第２位置決め穴１２ｂに嵌合されることにより、ベース１０とカバー２０を組付ける際に、製造誤差等を吸収して付随的に位置決めを行うものである。

主ガイド軸３１は、図１、図１０に示すように、円形断面をなす金属材料により、光軸方向Ｌに伸長するように形成されている。主ガイド軸３１の一端部３１ａがベース１０の嵌合穴１５ａに圧入して固定され、その他端部３１ｂがカバー２０の嵌合孔２４ａに嵌合されている。そして、主ガイド軸３１は、後述するレンズ枠４０の嵌合部４１に摺動自在に嵌合されて、レンズ枠４０を光軸方向Ｌにガイドする。

副ガイド軸３２は、図１、図１１に示すように、円形断面をなす金属材料により、光軸方向Ｌに伸長するように形成されている。副ガイド軸３２の一端部３２ａがベース１０の嵌合穴１５ｂに圧入して固定され、その他端部３２ｂがカバー２０の嵌合孔２４ｂに嵌合されている。そして、副ガイド軸３２は、後述するレンズ枠４０の係合部４４に摺動自在に係合されて、レンズ枠４０が主ガイド軸３１の回りに回転することを規制しつつ、レンズ枠４０を光軸方向Ｌにガイドする。

図８は、第１位置決めピン２３ａ及び第１位置決め穴１２ａの対と、第２位置決めピン２３ｂ及び第２位置決め穴１２ｂの対と、主ガイド軸３１と、副ガイド軸３２との間の位置関係を示している。図８に示すように、主ガイド軸３１の近傍において、位置決めの基準となる第１位置決めピン２３ａ及び第１位置決め穴１２ａが設けられている。また、主ガイド軸３１から離れた位置で、副ガイド軸３２の近傍において、製造誤差等を吸収して付随的に位置決めを行う第２位置決めピン２３ｂ及び第２位置決め穴１２ｂが設けられている。すなわち、図８に示すように、主ガイド軸３１から第１位置決めピン２３ａ（第１位置決め穴１２ａ）までの距離に対応する距離Ｄ３は、主ガイド軸３１から第２位置決めピン２３ｂ（第２位置決め穴１２ｂ）までの距離に対応する距離Ｄ４よりも小さくなるように配置されている。

以上により、主ガイド軸３１の一端部３１ａ及び副ガイド軸３２の一端部３２ａがベース１０に固定された状態で、カバー２０を組付ける際に、主ガイド軸３１及び副ガイド軸３２が傾くことを防止できるとともに、光軸方向Ｌに平行に伸長させることができる。その結果、装置を高精度に組付けることができる。したがって、レンズＧが及ぼす偏倚荷重の影響を受けることなく、後述するレンズ枠４０（レンズＧ）を光軸方向Ｌに高精度に移動させることができ、光学性能の高いレンズ駆動装置を得ることができる。

また、第２位置決めピン２３ｂ及び第２位置決め穴１２ｂは、副ガイド軸３２の近傍に配置されている。このため、ベース１０及びカバー２０の組付け時に、副ガイド軸３２の位置決めをより高精度に行うことができ、後述するレンズ枠４０（レンズＧ）を光軸方向Ｌにより一層高精度に移動させることができる。

レンズ枠４０は、樹脂材料により形成されており、図１ないし図３、図８及び図９に示すように、嵌合部４１、座面部４１ｂ、レンズ保持部４２、ナット保持部４３、係合部４４、被検出片４５等を備えている。特に図９に示すように、嵌合部４１は、光軸方向Ｌに伸長するように形成されて、主ガイド軸３１を摺動自在に嵌合させる嵌合孔４１ａを画定する。座面部４１ｂは、嵌合部４１の下端に形成されて、コイルスプリング８０の他端部を受ける。環状のレンズ保持部４２は、嵌合部４１から径方向（光軸方向Ｌに垂直な方向）の一方向に延出し、その自由端側にレンズＧを保持する。ナット保持部４３は、嵌合部４１からレンズ保持部４２が延出した方向とは異なる他方向に延出し、後述するナット７０の端面７１を当接させる平坦面４３ｂ、及びリードスクリュー６０を非接触にて通す貫通孔４３ａを有する。略Ｕ字状の係合部４４は、ナット保持部４３に隣接して形成され、副ガイド軸３２を摺動自在に係合させる。被検出片４５は、係合部４４から延出しかつ光軸方向Ｌに垂直する方向に伸長するように形成されて、検出センサ９０により検出されるためのものである。

すなわち、レンズ枠４０は、嵌合部４１が主ガイド軸３１により光軸方向Ｌにガイドされ、係合部４４が副ガイド軸３２により回転規制されつつ光軸方向Ｌにガイドされ、ベース１０及びカバー２０により画定される外輪郭から突出した自由端側のレンズ保持部４２にレンズＧを保持した片持ち梁状に形成されている。

また、レンズ枠４０は、リードスクリュー６０に螺合した後述するナット７０の端面７１をナット保持部４３の平坦面４３ｂに当接させた状態で、ナット７０の外周とナット保持部４３の端面４３ｃとが非接触の状態を維持しつつ、ナット７０をコイルスプリング８０の付勢力に抗して光軸方向Ｌに離脱可能に保持する。

上記のように、レンズ枠４０は、レンズＧをベース１０及びカバー２０の外側に配置するように形成されているため、光学性能を高めつつも、設計の自由度を増加させることができる。

また、レンズ枠４０では、図８に示すように、光軸方向Ｌに垂直な方向（例えば直線Ｓの伸びる方向）において、嵌合部４１を挟むように、係合部４４とレンズ保持部４２とが対向配置されている。すなわち、主ガイド軸３１にガイドされる嵌合部４１がレンズＧに近い側に配置されているため、レンズ枠４０がその自由端側（レンズ保持部４２）にレンズＧを保持して片持ち梁状に形成されていても、レンズＧの偏倚荷重（曲げモーメント）が嵌合部４１（嵌合孔４１ａ）に及ぼす摺動抵抗を極力小さくすることができる。これにより、レンズ枠４０は光軸方向Ｌに円滑に移動できる。

また、レンズ枠４０では、図８に示すように、レンズＧの中心Ｌが直線Ｓ上又はその近傍に位置するように、レンズ保持部４２が形成されている。図８の直線Ｓは、光軸方向Ｌに垂直な面（紙面）内において、嵌合部４１（主ガイド軸３１）の中心Ｃ１と係合部４４（副ガイド軸３２）の中心Ｃ２とを結ぶ線である。なお、符号Ｌは、レンズＧの中心を指し、且つ光軸方向をも指すものである。このように、直線Ｓ上又はその近傍にレンズ保持部４２（レンズＧの中心Ｌ）が位置するため、主ガイド軸３１（及び嵌合部４１）又は副ガイド軸３２（及び係合部４４）に対して、直線Ｓに垂直な方向におけるレンズＧの偏倚荷重（曲げモーメント）は殆ど作用せず、レンズ枠４０はより円滑に移動することができる。

さらに、レンズ枠４０は、図９に示すように、嵌合部４１の主ガイド軸３１に沿う長さＤ１が、主ガイド軸３１の中心Ｃ１からレンズＧの中心Ｌまでの距離Ｄ２よりも長くなるように形成されている。すなわち、主ガイド軸３１に嵌合されてガイドされる嵌合部４１の両端までの長さＤ１が、レンズＧのオーバハング量（レンズＧの偏倚荷重が作用する中心Ｌまでの偏倚距離）Ｄ２よりも長い。このため、嵌合部４１は、主ガイド軸３１の外周面に対してスティック（引っかかり）あるいはビビリ振動等を生じることなく、より円滑に摺動することができる。その結果、レンズ枠４０は円滑かつ高精度に移動でき、高い光学性能が得られる。

モータ５０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を含み、図１及び図１２に示すように、ネジＢによりベース１０の底部１４に固定されている。そして、モータ５０は、直結されたリードスクリュー６０に回転駆動力を及ぼす。このモータ５０は、特に図１に示すように、ケース５１、後フランジ５２、前フランジ５３を更に含んで構成されることができる。後フランジ５２および前フランジ５３は例えば金属薄板から成ることができ、この場合の後フランジ５２および前フランジ５３は、モータ５０内部のステッピングモータで発生する熱を逃がす放熱板の役目を果たすことができる。

金属材料からなるリードスクリュー６０は、図１、図８及び図１２に示すように、光軸方向Ｌに伸長するように形成されている。また、リードスクリュー６０の一端部がモータ５０に直結され、他端部がカバー２０の凹部２６内に非接触にて入り込むように形成されている。

また、リードスクリュー６０は、図８に示すように、光軸方向Ｌに垂直な面（紙面）内において、主ガイド軸３１と副ガイド軸３２の間に配置されている。これにより、リードスクリュー６０の駆動力が、主ガイド軸３１と副ガイド軸３２の間に挟まれた状態で、レンズ枠４０に及ぼされる。このため、この駆動力がレンズ枠４０の姿勢に影響を及ぼすことを防止でき、レンズ枠４０を円滑に光軸方向Ｌに移動させることができる。

さらに、図８に示すように、リードスクリュー６０は、その中心Ｃ３が直線Ｓ上又はその近傍に位置するように、配置されている。この直線Ｓは、上述したように、嵌合部４１（主ガイド軸３１）の中心Ｃ１と係合部４４（副ガイド軸３２）の中心Ｃ２とを結ぶ線である。これにより、主ガイド軸３１（及び嵌合部４１）又は副ガイド軸３２（及び係合部４４）に対して、リードスクリュー６０の駆動力が、この直線Ｓに垂直な方向における偏倚荷重（曲げモーメント）として作用することを防止できる。その結果、レンズ枠４０をより円滑に光軸方向Ｌに移動させることができる。

また、リードスクリュー６０は、図１及び図１２に示すように、モータ５０に直結されているため、装置の小型化を達成することができる。また、装置の重心を、主ガイド軸３１及び副ガイド軸３２の間に位置付け又は近づけることができるので、レンズ枠４０が片持ち梁状であるにも拘わらず、装置の重量バランスを最適に設定することができる。

金属材料からなるナット７０は、図１、図８及び図１２に示すように、端面７１、突起７２等を備えている。端面７１は、リードスクリュー６０に螺合した状態で、光軸方向Ｌに向かい、レンズ枠４０のナット保持部４３に当接するものである。突起７２は、ナット７０の外周面から径方向に突出すると共に、カバー２０のガイド溝２２ａに入り込んで、自らの回転を規制するものである。突起７２は、ナット７０がリードスクリュー６０の回りに回転してガタツキを生じないような幅寸法で形成されている。また、突起７２は、ガイド溝２２ａの長手方向（光軸方向Ｌ）に移動自在となるように形成されている。

緩衝部材７５は、ゴム等の弾性材料を用いて環状に形成されており、図１に示すように、カバー２０の凹部２７に嵌め込まれる。緩衝部材７５は、ナット７０が光軸方向Ｌの前方に向けて最も移動したときに、カバー２０に直接衝突することを防止するためのものである。

コイルスプリング８０は、図１及び図１０に示すように、主ガイド軸３１の周りに外嵌させられている。また、コイルスプリング８０は、所定の圧縮代に圧縮した状態で取り付けられており、その一端部がベース１０の座面部１５ａ´に当接され、その他端部がレンズ枠４０の座面部４１ｂに当接されている。したがって、コイルスプリング８０は、レンズ枠４０を光軸方向Ｌの前方に向けて付勢し、レンズ枠４０のナット保持部４３をナット７０（の端面７１）に押し付けるような付勢力を及ぼす。

検出センサ９０は、発光素子及び受光素子をもつ透過型の光センサであり、レンズ枠４０の被検出片４５の有無により、レンズ枠４０の初期位置（ホームポジション）を検出する。

配線基板１００は、弾性変形可能なフレキシブル基板である。配線基板１００上には、モータ５０を駆動するのに必要な電力を通す配線、検出センサ９０の信号を検出するのに必要な配線等が貼付ないし埋設されている。この配線基板１００は、モータ５０と電気的に接続されている。また、配線基板１００は、モータ５０のケース５１に対してネジＢにより固定されている。このため、配線基板１００とモータ５０とが接着剤のみで固定されている場合や、半田接着のみで固定されている場合に比べて、構成的強度が高まり、耐久性が向上する。

（装置の組付けについて）
次に、装置の組付けについて説明する。以下の説明は図１を主に参照することにより容易に理解できる。

先ず、リードスクリュー６０が直結され配線基板１００が取り付けられたモータ５０を、ベース１０の底部１４にネジＢで締結して固定する。また、主ガイド軸３１（の一端部３１ａ）及び副ガイド軸３２（の一端部３２ａ）をベース１０（の嵌合穴１５ａ，１５ｂ）に圧入して固定する。更に、検出センサ９０をベース１０の装着部１６に組付けて固定する。

続いて、コイルスプリング８０を主ガイド軸３１に外嵌させて、その一端部を座面部１５ａ´に着座させる。次に、光軸方向Ｌの前方からレンズ枠４０を近づけて、座面部４１ｂでコイルスプリング８０の他端部を圧縮する。これと共に、嵌合部４１に主ガイド軸３１を摺動自在に通し、係合部４４に副ガイド軸３２を摺動自在に通す。更に、貫通孔４３ａにリードスクリュー６０を非接触にて通した状態にて保持する。

続いて、ナット７０を、光軸方向Ｌの前方から近づけて、リードスクリュー６０に螺合させ、所定の深さまで（光軸方向Ｌの後方に向けて）移動させる。

そして、ナット７０の突起７２を所定の向きに方向付けた後、レンズ枠４０を上記の圧縮から一旦開放する。すると、コイルスプリング８０の付勢力により、レンズ枠４０が光軸方向Ｌの前方に向けて移動され、そのナット保持部４３がナット７０の端面７１に当接される。

続いて、カバー２０を光軸方向Ｌの前方から近づけて、ナット７０の突起７２をガイド溝２２ａに入り込ませる。これと共に、嵌合孔２４ａに主ガイド軸３１の他端部３１ｂを嵌合させ、嵌合孔２４ｂに副ガイド軸３２の他端部３２ｂを嵌合させる。また、第１位置決めピン２３ａを第１位置決め穴１２ａに嵌合させ、第２位置決めピン２３ｂを第２位置決め穴１２ｂに嵌合させる。更に、リードスクリュー６０の先端を凹部２６に入り込ませる。

そして、ネジＢを、切り欠き部２５に通してネジ穴１３に捩じ込む。これにより、カバー２０がベース１０に結合されて、装置全体の組付けが完了する。

上記組付けによれば、主ガイド軸３１及び副ガイド軸３２が傾くことを防止できるとともに、光軸方向Ｌに平行に伸長されるようになる。その結果、装置を高精度に組付けることができ、レンズ枠４０（レンズＧ）は光軸方向Ｌに高精度に移動するようにガイドされる。以上により、光学性能の高いレンズ駆動装置を得ることができる。

（装置の動作について）
次に、この装置の動作について説明する。

先ず、レンズ枠４０が光軸方向Ｌの後方（初期位置）に位置するとき、検出センサ９０は被検出片４５を検出する。

そして、モータ５０が正回転すると、リードスクリュー６０が回転し、突起７２がカバー２０のガイド溝２２ａに回転不能に規制されつつ、光軸方向Ｌにのみ案内される。その結果、ナット７０はネジ送り作用により光軸方向Ｌの前方に向けて移動する。

すると、コイルスプリング８０の付勢力により、ナット保持部４３はナット７０に追従して移動する。このため、レンズ枠４０はナット７０と一緒になって、光軸方向Ｌの前方に向けて移動する。

そして、モータ５０の起動からのステップ数をカウントして、レンズ枠４０の駆動量を適宜制御して、レンズ枠４０を所望の位置に位置決めする。

一方、モータ５０が逆回転すると、リードスクリュー６０が回転し、突起７２がカバー２０のガイド溝２２ａに回転不能に規制されつつ、光軸方向Ｌにのみ案内される。その結果、ナット７０はネジ送り作用により光軸方向Ｌの後方に向けて移動する。

すると、コイルスプリング８０の付勢力に抗しつつ、ナット保持部４３はナット７０に押される。このため、レンズ枠４０はナット７０と一緒になって、光軸方向Ｌの後方に向けて移動する。駆動量を適宜制御することでレンズ枠４０を所望の位置に位置決めすることができ、レンズ枠４０をさらに後方に移動させて初期位置に戻すことができる。

この駆動動作において、レンズ枠４０が、主ガイド軸３１及び副ガイド軸３２により、主ガイド軸３１回りの回転が規制されつつ、スティック、ビビリ振動等を生じることなく、光軸方向Ｌに円滑にかつ高精度に移動させられる。

すなわち、このレンズ駆動装置によれば、構造の簡素化、装置の小型化等を達成しつつ、レンズ枠４０が片持ち梁状に形成されてその自由端側にレンズＧを保持する構成であっても、ガタツキ、傾き、スティック、振動等を生じることなく、レンズ枠４０（レンズＧ）を光軸方向Ｌに円滑に安定してかつ高精度に駆動できる。

したがって、このレンズ駆動装置が、例えば光ピックアップユニット等における収差補正・ビームエキスパンダユニットとして適用された場合に、レンズ枠４０の駆動中においても光軸が変動せず、高い光学性能が得られる。

上記実施形態においては、光軸方向Ｌに移動するレンズ枠として一つのレンズ枠４０を示したが、これに限定されるものではなく、複数のレンズ枠を備える構成において本発明を適用することができる。その場合、ガイド溝は、一つを共用してもよく、又、レンズ枠ごとに設けてもよい。

以上述べたように、本発明のレンズ駆動装置は、構造の簡略化、小型化等を達成しつつ、レンズ枠４０が片持ち梁状に形成されてその自由端側にレンズＧを保持する構成であっても、ガタツキ、傾き、スティック、振動等を生じることなく、レンズ枠４０（レンズＧ）を光軸方向Ｌに円滑に安定してかつ高精度に駆動できるように、高精度に位置決めしつつ確実に組付けることができる。このため、本発明のレンズ駆動装置が、光ピックアップユニット等に適用できるのは勿論のこと、その他のレンズ光学系に対しても有用である。

【０００２】
例えば特許文献１や特許文献２に記載されているように、従来のレンズ駆動装置は、ベース、レンズを保持したレンズ枠、レンズを挟んだ両側においてレンズ枠を光軸方向に案内するべくベースに固定された２つのガイドシャフト、ベースに固定されたモータ、モータに直結されて回転駆動されるリードスクリュー、レンズ枠に保持されてリードスクリューに螺合するナット、レンズ枠をナットに向けて付勢するコイルスプリング等を備えている。このような装置では、モータによりリードスクリューを回転させて、ナットをネジ送りすることにより、レンズ枠を光軸方向に移動させる。
【特許文献１】 特開２００４−３４１３９２号公報
【特許文献２】特開２００６−１１４１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】

Claims (8)

1. ベース、レンズを保持するレンズ枠、前記ベースに固定された駆動源、前記駆動源により回転駆動されるリードスクリュー、前記リードスクリューに螺合すると共に回転不能にかつ前記レンズ枠と一緒に移動するように保持されるナット、前記レンズ枠を光軸方向にガイドするべくその一端部が前記ベースに固定された主ガイド軸、前記レンズ枠を前記主ガイド軸回りの回転を規制しつつ前記光軸方向にガイドするべくその一端部が前記ベースに固定された副ガイド軸、前記ベースに対向して配置されると共に前記主ガイド軸の他端部及び前記副ガイド軸の他端部を嵌合させて固定するカバー、を備えたレンズ駆動装置であって、
   前記レンズ枠は、前記ベース及び前記カバーにより画定される外輪郭から突出した自由端側にレンズを保持するレンズ保持部を有し、
   前記ベース及び前記カバーの一方は、組付け時に相互の位置決めを行うべく、前記主ガイド軸の近傍に設けられた第１位置決めピンと、前記主ガイド軸に対して前記第１位置決めピンよりも離れた位置に設けられた第２位置決めピンを有し、
   前記ベース及び前記カバーの他方は、前記第１位置決めピンを嵌合する第１位置決め穴と、前記第２位置決めピンを嵌合する第２位置決め穴を有する、
   ことを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記第２位置決めピン及び前記第２位置決め穴は、前記副ガイド軸の近傍に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記レンズ枠は、前記主ガイド軸を摺動自在に嵌合させる嵌合部と、前記副ガイド軸を摺動自在に係合させる係合部と、前記光軸方向と交差する方向において前記嵌合部を挟むように前記係合部の反対側に形成された前記レンズ保持部を含む、
   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. 前記レンズ保持部は、前記光軸方向と交差する面内において、前記嵌合部の中心及び前記係合部の中心を結ぶ直線上に又はその近傍に、レンズの中心を位置付けるように形成されている、
   ことを特徴とする請求項３記載のレンズ駆動装置。
5. 前記嵌合部は、前記主ガイド軸に沿う長さが、前記主ガイド軸の中心から前記レンズ保持部に保持されたレンズの中心までの距離よりも長くなるように形成されている、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載のレンズ駆動装置。
6. 前記リードスクリューは、前記主ガイド軸と前記副ガイド軸との間に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載のレンズ駆動装置。
7. 前記リードスクリューは、前記光軸方向と交差する面内において、前記嵌合部の中心と前記係合部の中心を結ぶ直線上又はその近傍に、その中心を位置付けるように配置されている、
   ことを特徴とする請求項６記載のレンズ駆動装置。
8. 前記リードスクリューは、前記駆動源に直結されている、
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載のレンズ駆動装置。

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