(57)【要約】【課題】簡単かつ簡潔な構造でレンズ駆動装置を構成するレンズの倒れを小さくする。【解決手段】レンズ保持体２を一対の軸６，７にて支持し、一方の軸６を、レンズ保持体２の下側に形成した切欠溝８に遊嵌して案内軸とし、他方の軸７を、レンズ保持体２の上側の透孔９に挿入して接着剤１０により固定することにより摺動軸とする。案内軸６の両端部を軸保持体４の受孔部４ａに固定し、摺動軸７の両端部を軸保持体４の軸受孔部４ｂに摺動可能に遊嵌する。案内軸６と摺動軸７とは、レンズ１の光軸Ｌに対して軸方向が平行になるように配置する。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズ保持体と、前記レンズの光軸に対して軸方向が平行になるように前記レンズ保持体に設けられた少なくとも２本の対向する軸とを備え、前記レンズ保持体を前記レンズの光軸方向に移動可能にしてなるレンズ駆動装置において、
前記軸における少なくとも１本を、前記レンズの光軸に対して軸方向が平行になるように前記レンズ保持体に固定された摺動軸とし、この摺動軸を前記レンズの光軸方向に摺動可能に保持する軸保持体を備えたことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記摺動軸の摺動範囲を避けて前記レンズに入射する光束の光路を設定したことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記摺動軸とレンズ保持体移動案内用の軸との２本の軸を、相対向する位置でかつ前記軸保持体の取付基部に対して斜めになるように設置したことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記摺動軸を、前記レンズの光軸に対して垂直な方向に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記軸を保持する前記軸保持体における軸保持部分を、一方向に開口する切欠溝としたことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のレンズ駆動装置。
【請求項６】
前記軸保持体が、前記切欠溝における切欠方向に成形型を抜いて成形したものであることを特徴とする請求項５記載のレンズ駆動装置。
【請求項７】
前記摺動軸を、前記軸保持体の摺動軸摺動部分に対して２平面または２直線で接触させ、各接触部に対して前記摺動軸を押圧する付勢部材を備えたことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載のレンズ駆動装置。
【請求項８】
前記レンズを一方向に押圧して位置決めするための付勢手段として、給電線あるいは信号線として用いられるフレキシブル基板を利用したことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項９】
前記軸保持体に、前記摺動軸の位置を調整する軸位置調整手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項１０】
前記軸位置調整手段が、電気的制御により前記摺動軸の位置調整を行うものであることを特徴とする請求項９記載のレンズ駆動装置。
【請求項１１】
前記軸保持体に、前記摺動軸を摺動可能に保持する保持手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項１２】
前記摺動軸の端面あるいは該端面近傍に、前記摺動軸を前記レンズの光軸方向に対して移動させる軸移動駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項１３】
前記軸保持体に、前記レンズに対向する固定レンズを固定したことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３いずれか１項記載のレンズ駆動装置を組み立てる組立方法であって、前記摺動軸と前記レンズとの相対的位置および傾きとを調整した後、前記摺動軸と前記レンズ保持体とを組み付けることを特徴とするレンズ駆動装置の組立方法。
【請求項１５】
固定レンズが設けられた請求項１３記載のレンズ駆動装置を組み立てる組立方法であって、前記レンズを組み付けた後に、前記固定レンズを調整し、固定することを特徴とするレンズ駆動装置の組立方法。
【請求項１６】
球面収差補正のため少なくとも１枚のレンズを光軸方向に移動可能にしてなるビームエキスパンダ装置において、前記レンズの駆動装置として請求項１〜１３いずれか１項記載のレンズ駆動装置を用いたことを特徴とするビームエキスパンダ装置。
【請求項１７】
光ディスクに対して光学的に情報の記録／再生を行うため光源からの光ビームを光ディスクに入出射させる光ピックアップ装置において、前記光ビームの光路中に請求項１６記載のビームエキスパンダ装置を設置したことを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡，照明装置，光ピックアップ装置，カメラなどの光学機構部分に適用され、レンズを光軸方向に移動可能にしてなるレンズ駆動装置に係り、さらに、そのレンズ駆動装置の組立方法、およびビームエキスパンダ装置、ならびに光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記各種の装置におけるレンズ駆動装置では、光学系の性能を向上させるため高精度なレンズ移動が要求され、移動中のガタ付きなどを防ぐため各種工夫がなされてきている。
【０００３】
図３７は従来のレンズ駆動装置の一例を示す斜視図であり、このレンズ駆動装置は、レンズ１を保持するレンズ保持体２と、レンズ保持体２に遊嵌された２本の対向する案内軸３と、レンズ１の光軸Ｌに対して軸方向が平行になるように案内軸３の両端部を固定する軸保持体４とを備え、レンズ保持体２を、案内軸３が移動ガイドしながら、図示しないギヤ，カムなどからなる駆動手段により、レンズ１の光軸Ｌ方向に移動させるようにしたものである。
【０００４】
図３７に示すレンズ駆動装置では、レンズ保持体２を案内軸３に沿って移動させるときに、レンズ保持体２と案内軸３間に存在する隙間による軸ガタのため、案内軸３に対してレンズ面が倒れ易いため、図３８あるいは図３９に示すように、レンズ保持体２における案内軸３が挿入される部分を、ガイド部５として光軸Ｌ方向に距離ａ１，ａ２を、図３７に示すレンズ保持体２の幅ａ０（ａ０＜ａ１，ａ２）よりも長くとって、同じ軸ガタ量でも生じる傾きを小さくするようにしている。
【０００５】
また、特開平８−７５９７４号公報には、光軸方向に帯状磁性体を配置し、レンズ枠に取り付けたマグネットが、それに近づこうとする力でレンズのガタ取りの付勢を行うようにした構成のレンズ鏡筒が記載されている。
【０００６】
実開平５−９０４１８号公報には、レンズ枠のガイド部分に磁石を配置し、磁性体のガイドポールを引き寄せて、ポールとガイドの軸ガタを取るようにした構成のレンズ駆動機構が記載されている。
【０００７】
特開平８−２９６５７号公報には、レンズホルダにマグネットを取り付けることにより、磁力によるガタ取りと、感磁センサによるレンズ位置検出との両方を行うようにした構成のレンズ鏡筒が記載されている。
【０００８】
特開平７−１４０３６８号公報には、バネでレンズ枠をガイドバーに押し当ててガタを取るようにした構成のレンズ移動装置が記載されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術において、図３８，図３９に示すものでは、軸保持体４の間隔と、レンズ保持体２の摺動量によって、ガイド部５の長さが限られてしまい十分なガタ防止効果は得られない。
【００１０】
また、前記各種公報に記載された構成のものは、マグネットあるいはバネおよびそれに関連する構成部材などの追加部品が必要となり、この種の装置としては複雑な構成となり、またコストアップとなる。
【００１１】
本発明は、前記従来の課題を解決し、簡単かつ簡潔な構造で、レンズの倒れを小さくすることができるようにしたレンズ駆動装置、そのレンズ駆動装置の組立方法、および、そのレンズ駆動装置を用いたビームエキスパンダ装置、ならびに、そのビームエキスパンダ装置を用いた光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、レンズを保持するレンズ保持体と、前記レンズの光軸に対して軸方向が平行になるように前記レンズ保持体に設けられた少なくとも２本の対向する軸とを備え、前記レンズ保持体を前記レンズの光軸方向に移動可能にしてなるレンズ駆動装置において、前記軸における少なくとも１本を、前記レンズの光軸に対して軸方向が平行になるように前記レンズ保持体に固定された摺動軸とし、この摺動軸を前記レンズの光軸方向に摺動可能に保持する軸保持体を備えたことを特徴とし、この構成によって、摺動軸の軸保持体における受け位置のスパンが従来と比較して長くなるため、従来と同じ軸ガタ量があっても傾きが小さくなる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のレンズ駆動装置において、摺動軸の摺動範囲を避けてレンズに入射する光束の光路を設定したことを特徴とし、この構成によって、摺動軸が突出しても、例えばミラーによって方向を変えられた光束を遮ることはない。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載のレンズ駆動装置において、摺動軸とレンズ保持体移動案内用の軸との２本の軸を、相対向する位置でかつ軸保持体の取付基部に対して斜めになるように設置したことを特徴とし、この構成によって、デットスペースに摺動軸を設置することができ、レンズ駆動に必要な体積を小さくすることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項記載のレンズ駆動装置において、摺動軸を、レンズの光軸に対して垂直な方向に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とし、この構成によって、レンズをガイドする軸の軸ガタを抑えられる。特に可動部にガタとり手段を設けずに済むので、重量増加を防ぐことができ、より少ないエネルギで駆動が可能となる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４いずれか１項記載のレンズ駆動装置において、軸を保持する前記軸保持体における軸保持部分を、一方向に開口する切欠溝としたことを特徴とし、この構成によって、軸受部分が切り欠き形状となるため、軸の組み込みを容易に行うことができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項５記載のレンズ駆動装置において、軸保持体が、切欠溝における切欠方向に成形型を抜いて成形したものであることを特徴とし、この構成によって、軸ガタの生じ難い軸受部分の断面形状を形成することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜５いずれか１項記載のレンズ駆動装置において、摺動軸を、軸保持体の摺動軸摺動部分に対して２平面または２直線で接触させ、各接触部に対して摺動軸を押圧する付勢部材を備えたことを特徴とし、この構成によって、Ｖ溝状の形状に丸棒を押し当てるので、押し当て方向が若干ずれたとしても、同じ位置に押し当てられることになるので軸ズレしずらくなる。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項１記載のレンズ駆動装置において、レンズを一方向に押圧して位置決めするための付勢手段として、給電線あるいは信号線として用いられるフレキシブル基板を利用したことを特徴とし、この構成によって、フレキシブル基板の剛性を利用して片寄せを行うことができるため、特別に付勢手段を設けなくてもよく、部品点数が減る。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、請求項１記載のレンズ駆動装置おいて、軸保持体に、摺動軸の位置を調整する軸位置調整手段を設けたことを特徴とし、この構成によって、摺動軸の位置調整を行うことで、軸受部分のバラツキによる光学性能の劣化を防ぐことができる。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、請求項９記載のレンズ駆動装置において、軸位置調整手段が、電気的制御により摺動軸の位置調整を行うものであることを特徴とし、この構成によって、組み付け後あるいは使用中にレンズ位置がずれたとしてもズレ量がわずかであれば、それを補償することができる。
【００２２】
請求項１１に記載の発明は、請求項１記載のレンズ駆動装置において、軸保持体に、摺動軸を摺動可能に保持する保持手段を設けたことを特徴とし、この構成によって、振動などによって生じる軸ズレを防止でき、また軸位置調整を行うことも可能になる。
【００２３】
請求項１２に記載の発明は、請求項１記載のレンズ駆動装置において、摺動軸の端面あるいは該端面近傍に、摺動軸をレンズの光軸方向に対して移動させる軸移動駆動手段を備えたことを特徴とし、この構成によって、軸そのものを移動させてレンズを駆動させるため、レンズと軸との捩れなどが生じにくい。
【００２４】
請求項１３に記載の発明は、請求項１記載のレンズ駆動装置において、軸保持体に、前記レンズに対向する固定レンズを固定したことを特徴とし、この構成によって、固定レンズを保持するための別部品が不要となる。しかも、取り付け誤差の積み上がりが少なくすむ。
【００２５】
請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１３いずれか１項記載のレンズ駆動装置を組み立てる組立方法であって、摺動軸とレンズとの相対的位置および傾きとを調整した後、摺動軸とレンズ保持体とを組み付けることを特徴とし、この構成によって、摺動軸とレンズのズレを調整してから、組み付けを行うため、正確な組み付けを行うことができる。
【００２６】
請求項１５に記載の発明は、固定レンズが設けられた請求項１３記載のレンズ駆動装置を組み立てる組立方法であって、前記レンズを組み付けた後に、前記固定レンズを調整し、固定することを特徴とし、この構成によって、可動側のレンズの軸ズレ量を検出してから、固定レンズの取り付け位置を決めるため、レンズ駆動に伴う相対軸ズレの発生量を小さくすることができる。
【００２７】
請求項１６に記載の発明は、球面収差補正のため少なくとも１枚のレンズを光軸方向に移動可能にしてなるビームエキスパンダ装置において、前記レンズの駆動装置として請求項１〜１３いずれか１項記載のレンズ駆動装置を用いたことを特徴とし、この構成によって、構成が簡単であって、軸ズレあるいはレンズ倒れが生じ難いビームエキスパンダの構成となる。
【００２８】
請求項１７に記載の発明は、光ディスクに対して光学的に情報の記録／再生を行うため光源からの光ビームを光ディスクに入出射させる光ピックアップ装置において、前記光ビームの光路中に請求項１６記載のビームエキスパンダ装置を設置したことを特徴とし、この構成によって、ビームエキスパンダを独立して容易に調整することができるため、ピックアップ側の光学的調整が簡単になる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、図３７〜図３９にて説明した部材に対応する部材には同一符号を付す。
【００３０】
図１は本発明に係るレンズ駆動装置の実施形態を説明するための正面断面図、図２は図１の実施形態１の側面図であって、レンズ１を保持するレンズ保持体２を複数（本例では上下一対）の軸６，７にて支持しており、下方の軸６は、レンズ保持体２の下側に形成した切欠溝８に遊嵌されて、レンズ保持体２の移動を案内する案内軸であり、上方の軸７は、レンズ保持体２の上側の透孔９に挿入されて接着剤１０で固定され、レンズ保持体２と共に移動する摺動軸である。そして、案内軸６は両端部が軸保持体４の受孔部４ａに固定され、摺動軸７は両端部が軸保持体４の軸受孔部４ｂに摺動可能に遊嵌され、案内軸６と摺動軸７とは、レンズ１の光軸Ｌに対して軸方向が平行になるように配置されている。
【００３１】
したがって、本実施形態のレンズ駆動装置では、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、レンズ１を光軸方向に移動させる場合は、レンズ保持体２に固定されている摺動軸７が、軸保持体４における軸受孔部４ｂに対してスラスト方向に摺動する。図３（ａ）〜（ｃ）では、図３（ｂ）はレンズ１が略中央位置にある状態を示しており、図３（ａ）と図３（ｃ）はレンズ１がそれぞれ右側，左側にシフトした状態を示している。
【００３２】
摺動軸７はレンズ１の移動を規制するものであって、レンズ１，レンズ保持体２を移動させるための駆動機構としては、例えばピニオン−ラック，リードスクリューの駆動力伝達機構に、ボイスコイルあるいはソレノイドなど駆動力発生源を設けるなど、種々の構成が考えられる。
【００３３】
レンズ保持体２の形状としては、図３８あるいは図３９に示すようなガイド部５を設けたものを使用することができ、図３９に示すガイド部５のように、上側面に切欠部を設けて、この切欠部にレンズ保持体２と摺動軸７を固定するための接着剤を流すようにすれば、接着剤が広がり過ぎることを防ぐことができる。
【００３４】
このように、本実施形態では、軸６，７を受ける軸保持体４における間隔を長く取ることができるため、従来例と比べてレンズ１の光軸方向に対する傾きを小さく抑えることができる。また、レンズ１の移動量が限られていれば、レンズ駆動に伴う摺動軸７の軸保持体４からの突出量も限られるので、周囲に配設されている構成部品に影響を与えることはない。
【００３５】
図４に示すように、レンズ１に入出射する光束Ｌａの上下に軸６，７を設けた場合に、軸保持体４が、光束Ｌａの方向を偏向させる立上げミラー１１の近傍に設置されると、図５に示すように、上側に配設された摺動軸７が、光束Ｌａの一部を遮ってしまうことがある。その場合、摺動軸７の設置位置を図示した位置から略９０°ずらせて、上下の部位から左右の部位に配置変えするなどして、摺動軸７の軸端部が突出しても光束Ｌａを遮らないようにすることが必要である。また、光束Ｌａが反射ミラーで反射してレンズ駆動装置に入射する場合も同様の配慮が必要である。
【００３６】
なお、必要な機能を保ちつつ、省スペース化するためには、デッドスペースを少なくする必要がある。そこで、図６のように対向する案内軸６と摺動軸７とを、軸保持体４の基台４ｃに対して斜め方向の部位に配置すると、その断面形状は、図７（ｂ）に示すようになり、図７（ａ）に示すように上下に軸６，７を配置した場合に較べ、軸保持体４は、横幅がそのままで、高さ方向の寸法を短く抑えることができる。また、軸６，７を水平に配置した場合と比較しても同様で、図７（ｂ）の設置構成にすることにより、必要高さは変わらずに、横幅を短くすることができる。
【００３７】
図８に示すように、摺動軸７を、軸保持体４に一端が固定された板バネ１２の他端にて一方向から押圧させることにより、軸ガタによりレンズ１がぐらつくようなことを防ぐことができる。この効果は、引張りスプリングで摺動軸７を一方向に引張ることによって軸ガタを除去することでも得られる。
【００３８】
また、図９に示すように、摺動軸７を磁性体にしておき、軸保持体４の摺動軸受け部分近傍に磁石１３を設置して、磁石１３で摺動軸７を磁力にて引張り、軸ガタを除去することも考えられる。
【００３９】
特開平７−１４０３６８号公報，特開平８−７５９７４号公報では、片寄せして軸ガタを抑えることが提案されているが、本実施形態では、構成部材における保持部側にガタ取り機構を設けており、このことにより機構を簡単にすることができ（逆に、ガタ取り機構を大きくしてもよい）、可動部側にガタ取り手段の部品を設置する必要がないので可動部の重量が増えないという利点がある。
【００４０】
本実施形態において、レンズ保持体２における摺動軸７を挿入するための上側の透孔９と摺動軸７との間のガタにより、摺動軸７とレンズ１の光軸が平行にならなかったり、あるいは摺動軸７とレンズ１の光軸の距離にバラツキがあると、これらを組み付けた場合に必要な性能が出ないという問題が生じる。
【００４１】
このため、本実施形態のレンズ駆動装置の組立工程において、図１０，図１１に示すように、摺動軸７を立てる基準孔１４が穿設され、かつ案内軸６に相当する軸体１５が立設された治具台１６からなる調整治具１７を用意し、基準孔１４に立てられた摺動軸７にレンズ１を固定したレンズ保持体２を通して調整するようにしている。このとき、摺動軸７とレンズ保持体２の透孔９とには、摺動軸７とレンズ１の光軸Ｌの傾きあるいは位置を調節するための調整シロとしてガタを持たせてある。
【００４２】
調整治具１７は、図１２に示すように、一方から、ヘリウムネオンレーザを発振させ、治具台１６上のレンズ１に向けてレーザ光を出射させるレーザ発振部１８と、レンズ１を通過したレーザ光を受光する受光部１９を備えている。そして、摺動軸７を立てる治具台１６上の各部とレーザ発振部１８との間隔は、設計どおり調整されたときに、受光部１９で受光する光束に収差が生じないで、特定の位置に光ピークが位置するように寸法管理されている。
【００４３】
したがって、受光部１９からの光電変換された出力信号を見ながら、レンズ保持体２の位置あるいは傾きを調整し、規定位置になり、かつ傾きが規制されたと判断されたときに、摺動軸７とレンズ保持体２の透孔９とを接着して固定するするようにする。その後、このレンズ保持体２の完成品をレンズ駆動装置に組み付ける。
【００４４】
また、前記のようにしてレンズ保持体２と摺動軸７との調整を行うだけではなく、レンズ駆動装置にすべての部品を取り付け（摺動軸の片寄せ手段などを含めて）、調整治具１７を用いて、レンズ駆動装置における取付基準面とレンズ１の光軸Ｌとの位置関係を調整した後、レンズ保持体２と摺動軸７とを接着して固定するようにすれば、更に組付誤差の積み上がりを少なくすることができる。
【００４５】
前記実施形態の構成のように、摺動軸７をレンズ保持体２の透孔９に挿入して固定することは面倒な組立作業を伴うものである。すなわち、あらかじめ軸保持体４にレンズ保持体２と摺動軸７を組み付けた後に、図１に示すように、レンズ保持体２と摺動軸７を接着剤１０により接着固定しなければならない。
【００４６】
そこで、図１３，図１４に示すレンズ保持体の変形例のように、軸保持体４´における摺動軸７の軸受部分を切り欠き形状２０にすることで、以下のように組立作業を容易にすることができる。
【００４７】
すなわち、組立時に、先ず軸保持体４´に案内軸６を固定し、案内軸６をレンズ保持体２の切欠溝８に取り付け、摺動軸７を、軸保持体４´の一側の切り欠き形状２０から挿入し、レンズ保持体２の透孔９を通して他側の切り欠き形状２０に挿入する。このようにして、両軸６，７をセットした後、図１４に示すように、切り欠き形状２０近傍の軸保持体４´に設けた板バネ２１を摺動軸７に押圧させ、摺動軸７を切り欠き形状２０の奥側に押圧して、軸のガタ取り，外れ止めを行うことで組立が完了する。
【００４８】
また、図１５の斜視図と、図１６の一部断面図に示すように、軸保持体４´における摺動軸７を受ける部分を、山形形状（図１５は極端な山形に描いてある）２２にして、実際に摺動軸７と当たる部分が特定される形状にし、摺動軸７の両端部が常に山形形状２２の尖部に当たるようにすることにより、摺動軸７を一定の姿勢に保つことができるようになる。
【００４９】
図１５，図１６に示す形状の軸保持体４´にするとき、軸保持体４´の成形に際し、軸保持体４´を光軸方向（図１５のａ，ｂ方向）に成形型を割って成形しようとすると、図１７（ａ）に示すように、山形形状２２の尖部（○の部分）がパーティングラインになるため、摺動軸７と当接する部分にバリが出て、摺動軸７の移動に支障を与える可能性がある。しかし、光軸方向とは直交する方向（図１５のｃ，ｄ方向）に、成形型をスライドさせるようにして軸保持体４´の成形を行えば、図１７（ｂ）に示すように、○部分がパーティングラインになるので、○部分にわずかなバリがあっても、バリが摺動軸７と接することがなく、摺動軸７の移動に支障を与えるような不具合をなくすことができる。
【００５０】
また、例えば軸受形状が断面円形である場合、軸を付勢する方向がわずかでもずれると、図２０（ａ）のように、軸を水平に押し当てたつもりでも、図２０（ｂ）のように押し当てられる位置がずれてしまうことがあり得る。
【００５１】
このため、軸保持体４における透孔９の断面形状を図１８に示す四角形にし、軸保持体４´における切り欠き形状２０の断面形状を図１９に示す三角形にし、丸棒状の摺動軸７の周面を多角形のＶ溝部に押し当てるようにすることによって、摺動軸７の姿勢を一定にすることができる。すなわち、摺動軸７をＶ溝部における２つの平面に押し当てることにより、軸に対する付勢方向がわずかにずれたとしても、摺動軸７は同じ位置に押し当てられることになる。
【００５２】
摺動軸７を軸保持体４，４´に対して押し当てるように付勢することは既述したように動作の安定化に寄与する。図２１の側面断面図、図２２の正面断面図に示すように、レンズ駆動などのために必要な給電路あるいは制御信号などを確保するためのフレキシブル基板２３を利用して、レンズ保持体２を一方向へ押圧する付勢力を与えるようにすることが考えられる。
【００５３】
このようにすることにより、フレキシブル基板２３のための這い廻しスペースを確保しつつ、レンズ保持体２を一方向へ押圧するためだけの付勢手段を省くことができる。フレキシブル基板２３とレンズ保持体２の間には、潤滑剤を塗布するなどして駆動方向に働く摩擦力を減らすようにしてもよい。
【００５４】
図２３の軸保持体の側面図、図２４の図２３におけるＡ部拡大図に示す軸調整機構のように、軸保持体４において摺動軸７の位置調整を可能にすることにより、取付面と軸受位置の寸法のバラツキ、あるいは軸保持体４における前後の軸受部分でのずれをなくすことができる。図２３，図２４に示す例では、両軸６，７を取り付ける通孔２４に、一対の板バネ２５と、軸６，７を介して板バネ２５に対向設置された調整ネジ２６とを設け、調整ネジ２６を締めれば、板バネ２５の反発力に抗して軸６，７を径方向に移動させることができ、調整ネジ２６を緩めれば、板バネ２５の反発力によって軸６，７を押し返すようにすることができる。この調整が終わったら、軸６，７を接着しないように気をつけて、調整ネジ２６あるいは板バネ２５を接着して固定するようにしてもよい。
【００５５】
図２３，図２４に示す軸調整機構では、レンズ駆動装置の組付時点での調整には用いられるが、機器に組み付けた後に摺動部の磨耗、あるいは機器内部の温度変化などによって、光学性能が低下してしまった場合の補正を行うことはできない。
【００５６】
そこで、図２５の軸保持体の側面図、図２６の図２５におけるＡ部拡大図に示す軸調整機構のように、軸６，７を取り付ける軸保持体４における通孔２４において、例えば圧電素子のような電気−機械変換素子２７を、板バネ２５が設置される互に直交する位置に設置し、電気−機械変換素子２７によって軸位置の調整を行えるようにし、電気−機械変換素子２７が長くなるような電圧を印加すれば、板バネ２５に抗して軸６，７は径方向に移動し、また電気−機械変換素子２７が短くなるような電圧を印加すれば、板バネ２５の反発力によって軸６，７は押し返され、これによって軸調整を行うことができる。
【００５７】
レンズ駆動装置を実際に駆動させているとき、著しい収差が発生した場合などには、電気−機械変換素子２７を駆動させて、応答信号の状態がよくなる位置をさがすように調整することができる。また、一度、組み立てた後に、レンズが正しく駆動する位置を調整工程で検出しておき、その位置に軸を移動させるように、制御データとして機器内のメモリ手段（例えばＥＥＰＲＯＭなど）にあらかじめ書き込み、電気−機械変換素子２７の制御駆動用のデータとして用いるようにすれば、レンズの組み付け時の調整が簡単になる。
【００５８】
また、図２７（ａ），（ｂ）に示すように、軸６，７を取り付ける軸保持体４における通孔２４に、相対向する一対の電気−機械変換素子２８を二組設け、半径方向に寸法変化できるようにすることにより、電気−機械変換素子２８により軸６，７を抑えて保持することができる。なお、電気−機械変換素子２８が積層圧電素子の場合は半径方向を積層方向とする。
【００５９】
そして、それぞれの電気−機械変換素子２８を個別に制御できるようにしておけば、図２７（ｂ）に示すように軸６，７の保持のみならず、軸位置調整も行うことができる。
【００６０】
この構成の場合、軸６，７が移動可能なように、軸６，７と電気−機械変換素子２８との隙間がわずかに空くようにし、レンズが所定位置に移動し終えたときに、軸６，７との隙間をつめてレンズがガタつかないように保持する。
【００６１】
図２８は本実施形態における軸移動駆動手段の一例を説明する分解斜視図、図２９は駆動手段の組み付け状態を示す斜視図であり、側面にカム面２９が形成された駆動手段である駆動ギヤ３０を摺動軸７の一端部に設置している。このように、駆動手段が摺動軸７の端面またはその近傍から作用する構成にすることにより、例えば、レンズ保持体２に対して駆動力を直接加える構成であると、レンズ１が摺動軸７に対して倒れたり、捩れたりする問題が発生するおそれがあるが、駆動軸７から駆動力を加えるようにすることにより前記のような問題を防ぐことができる。
【００６２】
図２８，図２９に示すように、側面にカム面２９が形成された円筒状の駆動ギヤ３０を、軸保持体４の光束が入出射する開口部の周りに取り付けておけば、駆動ギヤ３０の回転角制御によって、カム面２９により摺動軸７を押圧することになり、レンズ保持体２と共に光軸方向に進退させることができる。
【００６３】
また摺動軸７はカム面２９に対して押圧される方向に付勢する。例えば図３０に示すように、摺動軸７にフランジ部７ａを設けておき、摺動軸７に巻回した圧縮コイルスプリング３５の付勢力によって、カム面２９に摺動軸７を押し当てるようにしてもよい。あるいは、カム面２９とは反対側の摺動軸７の端面を板バネなどで押圧するようにしてもよい。
【００６４】
なお、駆動手段としてカム面２９を備えた駆動ギヤ３０を説明したが、他にもレバー部材などで摺動軸７の端面を押すような構成も採用することができる。
【００６５】
また、カム面２９の形状は、斜面状態を一定にするのではなく、目的に応じて変化させるようにしてもよい。例えば図３１には、複数の記録層を積層状にして具備する光ディスクに対して記録／再生を行う光ディスクドライバの光ピックアップ装置において、球面収差補正のためにレンズを駆動させるビームエキスパンダとして本実施形態のレンズ駆動装置を用いる場合の駆動ギヤ３０におけるカム面２９のカム形状を示しており、図３１のＢとＤの領域では、異なる層への移動を迅速に行えるように、勾配を大きくし、Ａ，Ｃ，Ｅの領域では、１つの層での基板厚の誤差（バラツキ）を精密に補正できるように勾配を緩くしている。
【００６６】
光ピックアップ装置における球面収差補正用のビームエキスパンダは、入射してきた平行光束を図３２（ａ）〜（ｃ）に示すように、レンズ間隔を変えて光束を収束させたり、発散させたりすることにより、スポット位置で球面収差が許容値以下になるようにする。光束を発散させたり収束させたりするのは二枚のレンズの間隔調整で行う。
【００６７】
図３２（ａ）は平行光束がビームエキスパンダに左側から入射して、平行光束として出射していく状態を示しており、図３２（ｂ）は凹レンズと凸レンズの間隔を長くすることによって、ビームエキスパンダに入射した平行光束が集束するように出射していく状態を示し、図３２（ｃ）は凹レンズと凸レンズの間隔を短くすることによって、ビームエキスパンダに入射した平行光束が拡散するように出射していく状態を示している。また、凹レンズと凸レンズの設置位置を入れ換えてもビームエキスパンダとしての機能は同じである。
【００６８】
凹レンズと凸レンズの２枚のレンズの軸ズレ精度は高くなくてはならない。入射する光束は略平行光であるので、ビームエキスパンダの２枚のレンズが揃って同じ位置に軸ズレする場合は影響が少ない。
【００６９】
本実施形態のレンズ駆動手段をビームエキスパンダとして用いる場合、２枚のレンズを固定レンズと可動レンズとしている（本例では凸レンズ３１を可動レンズとし、凹レンズ３２を固定レンズとしている）。組立時には、実際の駆動手段で駆動できるように組み付けた後に、必要ストローク駆動させてレンズ移動に伴う軸ズレなどを検出する。
【００７０】
すなわち、図３３に示すように、ヘリウムネオンレーザなどの調整用のレーザ光源３３から出射されるレーザビームが、レンズ３１，３２を通過してフォトセンサ３４の受光部に受光される位置でレンズ３１，３２を駆動させ、駆動量と軸ズレおよび傾きの関係を検出する。必要ストローク移動させた場合に、フォトセンサ３４が軸ズレ量の中央値を示すところに、可動レンズ３１を移動させ、その位置の可動レンズ３１に合わせて固定レンズ３２を取り付ける。
【００７１】
可動レンズ３１を全ストローク移動させて位置ズレを検出した後で、固定レンズ３２を取り付けることで、信号劣化が最も生じにくい位置に固定レンズ３２が位置するように位置合わせして、固定することができる。
【００７２】
球面収差補正のエキスパンダを例として挙げたが、光学系の中で、１枚あるいは１群のレンズを駆動させるもの（単焦点カメラのフォーカスレンズなど）も適用できる。
【００７３】
また本実施形態のビームエキスパンダの応用例としては、光ピックアップ装置のみならず、顕微鏡，照明装置などの搭載も考えられる。
【００７４】
図３４はビームエキスパンダの構成例を説明するための斜視図であって、軸保持体４の軸６，７を保持する立壁部４ｄの一方の光束が入出射する部位に固定レンズ３２を嵌着させるようにしている。本例では立壁部４ｄの一方に固定レンズ３２を嵌着させるようにしているが、他方にもレンズを嵌着させるようにしてもよい。また両立壁部４ｄの両側からレンズを嵌着させるようにすることで、例えば光ピックアップのコリメータレンズとビームエキスパンダを一つのユニットとして調整することが可能になる。
【００７５】
図３５は本発明に係るビームエキスパンダの応用例を説明するための光ピックアップの構成を示す斜視図であり、４０は光ディスク、４１はレーザダイオード、４２はコリメートレンズ、４３はビームスプリッタ、４４は前記実施形態にて説明した構成のビームエキスパンダ、４５は立上げミラー、４６は対物レンズ、４７は素子前レンズ、４８は光電変換素子などからなるディテクタである。
【００７６】
光ディスク４０に対する記録／再生を行うとき、レーザダイオード４１から出射した光ビームは、コリメートレンズ４２，ビームスプリッタ４３，ビームエキスパンダ４４を通して、立上げミラー４５により光ディスク４０方向へ偏向され、対物レンズ４６により光スポットとして光ディスク４０上に集光される。光ディスク４０からの反射ビームは、対物レンズ４６を通り、立上げミラー４５で偏向されてビームエキスパンダ４４を通り、ビームスプリッタ４３で偏向されて、素子前レンズ４７でディテクタ４８の受光面に集光される。
【００７７】
前記光ピックアップにおいて、レンズ２枚（２群）のレンズ駆動装置からなるビームエキスパンダ４４を搭載したことにより、球面収差補正を行うことができるが、１枚（１群）のレンズであってもよく、軸保持体４の一方側にコリメータレンズを設置したり、また色収差補正用の色消しレンズを設置することも考えられる。この場合も光ピックアップへの搭載前に、ビームエキスパンダに対して光学的調整ができるため作業性が向上する。
【００７８】
図３６は図３５に示した光ピックアップの応用例を説明するための光ディスク装置の構成を示す斜視図であり、５０は図３５に示す構成の光ピックアップ・ユニット、５１は、光ピックアップ５０を光ディスク４０の径方向に移動させるシークモータ５２，リードスクリュー５３，ガイドレール５４などからなるピックアップ移動駆動機構、５５は光ディスク４０を回転駆動するスピンドルモータであって、公知のように光ピックアップ５０をシーク方向に移動させることで、光ディスク４０に対する情報の読み取り、および記録を行う。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のレンズ駆動装置，レンズ駆動装置の組立方法およびビームエキスパンダ装置ならびに光ピックアップ装置によれば、構成要素であるレンズを保持するレンズ保持体に摺動軸を、レンズ光軸に対して軸方向が平行になるように固定し、この摺動軸をレンズ光軸方向に摺動可能に保持する軸保持体を備えたことによって、摺動軸の軸保持体における受け位置のスパンが従来と比較して長くなるため、レンズの傾き，ガタなどを小さくすることができ、装置の光学特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレンズ駆動装置の実施形態を説明するための正面断面図
【図２】図１の実施形態のレンズ駆動装置の側面図
【図３】図１の実施形態のレンズ駆動装置における動作の説明図
【図４】本実施形態における摺動軸と立上げミラーとの設置構造を示す斜視図
【図５】図４の設置構造を示す断面図
【図６】本実施形態における摺動軸と案内軸の配置構造を示す斜視図
【図７】図６の摺動軸と案内軸の配置構造の説明図
【図８】本実施形態における軸ガタ防止構造を示す斜視図
【図９】本実施形態における軸ガタ防止構造の他例を示す斜視図
【図１０】本実施形態のレンズ駆動装置における組立方法の説明図
【図１１】本実施形態のレンズ駆動装置における組立方法の説明図
【図１２】本実施形態のレンズ駆動装置における組立時の調整装置の説明図
【図１３】本実施形態におけるレンズ保持体の変形例を示す斜視図
【図１４】図１３のレンズ保持体への摺動軸組み付け状態を示す斜視図
【図１５】本実施形態におけるレンズ保持体における摺動軸受け部分を示す斜視図
【図１６】図１５のレンズ保持体における摺動軸受け部分を拡大して示す一部断面図
【図１７】レンズ保持体における摺動軸受け部分に関する問題点の説明図
【図１８】本実施形態におけるレンズ保持体における摺動軸受け部分の付勢状態を示す断面図
【図１９】本実施形態におけるレンズ保持体における摺動軸受け部分の付勢状態を示す断面図
【図２０】レンズ保持体における摺動軸受け部分の付勢状態に関する問題点の説明図
【図２１】本実施形態における摺動軸付勢構造を説明するための側面断面図
【図２２】図２１の摺動軸付勢構造を説明するための正面断面図
【図２３】本実施形態における軸調整機構を示す側面図
【図２４】図２３におけるＡ部拡大図
【図２５】本実施形態における軸調整機構の他例を示す側面図
【図２６】図２５におけるＡ部拡大図
【図２７】本実施形態における軸保持構造の構成の説明図
【図２８】本実施形態における摺動軸駆動機構の分解斜視図
【図２９】図２８の摺動軸駆動機構の組付状態を示す斜視図
【図３０】本実施形態における摺動軸駆動機構の摺動軸押圧部を示す断面図
【図３１】図２８の摺動軸駆動機構における駆動カム面の構成の説明図
【図３２】本発明に係るビームエキスパンダの基本構成の説明図
【図３３】図３２のビームエキスパンダにおける調整方法の説明図
【図３４】本発明に係るビームエキスパンダの実施形態を説明するための斜視図
【図３５】本発明に係るビームエキスパンダの応用例を説明するための光ピックアップの実施形態の構成を示す斜視図
【図３６】本発明に係る光ピックアップの応用例を説明するための光ディスク装置の構成を示す斜視図
【図３７】従来のレンズ駆動装置の一例を示す斜視図
【図３８】従来のレンズ駆動装置におけるレンズ倒れ防止機構を示す斜視図
【図３９】従来のレンズ駆動装置におけるレンズ倒れ防止機構の他例を示す斜視図
【符号の説明】
１　レンズ
２　レンズ保持体
４，４´　軸保持体
６　案内軸
７　摺動軸
８　切欠溝
１０　接着剤
１１，４５　立上げミラー
１２，２５　板バネ
１３　磁石
１６　治具台
１８　レーザ発振部
１９　受光部
２０　切り欠き形状
２２　山形形状
２３　フレキシブル基板
２６　調整ネジ
２７，２８　電気−機械変換素子
２９　カム面
３０　駆動ギヤ
３１　可動レンズ
３２　固定レンズ
３３　レーザ光源
３４　フォトセンサ
３５　圧縮スプリング
４０　光ディスク
４１　レーザダイオード
４２　コリメートレンズ
４３　ビームスプリッタ
４４　ビームエキスパンダ
４６　対物レンズ
４７　素子前レンズ
４８　ディテクタ
５０　光ピックアップ・ユニット
５１　ピックアップ移動駆動機構
５５　スピンドルモータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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