(57)【要約】【課題】本発明は、レンズ枠のガタツキを確実に防止して、レンズを光軸方向に高精度に安定して駆動できるレンズ駆動装置を提供する。【解決手段】ガイドシャフト１０が貫通するバネ受け部材２４に形成された第２の傾斜面２６ａは、レンズ枠８に一体に形成された従動部２０に形成された第１の傾斜面２１ａに対して、コイルバネ１１の付勢力により、ガイドシャフト１０の軸線Ｐ方向に押し付けられているので、ガイドシャフト１０の軸線Ｐを中心とした回転力と、ガイドシャフト１０の軸線Ｐ方向の直進力とをレンズ枠８に強制的に発生させることができる。この回転力によって、レンズ枠８の貫通部８ｃの壁面を回り止めシャフト１２に確実に当接させることができ、回転力及び直進力によって、レンズ枠８をリードスクリュー４に確実に螺合させることができる。このような構成によって、レンズ９を光軸方向に高精度に安定して駆動させることができる。【選択図】図２
2009265509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部に実装されるレンズ駆動装置において、
ベース部材と、
前記ベース部材に固定されたモータと、
前記モータの回転軸に設けられたリードスクリューと、
前記リードスクリューと噛合するナット部と、
レンズが固定されると共に、前記ナット部に当接して前記モータの回転軸線に沿って往復動するレンズ枠と、
前記ベース部材に固定されて、前記回転軸線に対して平行に延在すると共に、前記レンズ枠に設けられたガイド孔内に挿入されたガイドシャフトと、
前記ガイドシャフトの軸線と同軸でその周囲で巻回され、前記レンズ枠を前記軸線の延在方向に付勢するコイルバネと、
前記ベース部材に固定されて、前記ガイドシャフトに平行に延在すると共に、前記レンズ枠に設けられた貫通部の壁面に係合して前記レンズ枠が前記ガイドシャフトの前記軸線を中心に回動することを規制する回り止めシャフトと、
前記レンズ枠に一体に形成されて、前記ガイドシャフトを囲むように配置された第１の傾斜面を有する従動部と、
前記従動部と前記コイルバネとの間に配置されて、前記ガイドシャフトが貫通すると共に、前記従動部の前記第１の傾斜面に当接する第２の傾斜面が前記ガイドシャフトを囲むように形成されたバネ受け部材と、
を備えたことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記従動部は、前記レンズ枠から前記コイルバネに向けて突出すると共に、前記ガイドシャフトを囲むように配列された複数の第１の爪部からなり、前記各第１の爪部の先端には前記第１の傾斜面がそれぞれ形成され、
前記バネ受け部材は、前記コイルバネに当接するバネ受け本体部と、前記第１の爪部のそれぞれに対向して前記ガイドシャフトを囲むように配列されて、前記バネ受け本体部から前記従動部に向けて突出する複数の第２の爪部とからなり、前記各第２の爪部の先端には前記第１の傾斜面に当接する前記第２の傾斜面が形成さ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。
【請求項３】
前記バネ受け部材の前記バネ受け本体部には、前記ベース部材の底壁に向けて突出する回転規制突部が設けられてい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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開平１０−２０１７７号公報がある。この公報に記載されたレンズ駆動装置は、レンズを保持したレンズ枠と、レンズ枠の一側部に設けられたＵ溝部を貫通して、レンズ枠を光軸方向に案内するガイドバーと、レンズ枠に設けられたスリーブ穴内に挿入されると共に、レンズ枠を光軸方向に貫通するリードスクリューと、リードスクリューに噛合するナット部材と、ナット部材をレンズ枠に付勢すると共に、リードスクリューの周囲に巻回されたコイルスプリングと、を備えている。
【０００３】
さらに、リードスクリューと噛合するナット部材には、傾斜面が形成され、レンズ枠には、ナット部材の傾斜面に当接する他方の傾斜面を有するナット取付部が形成されている。そして、ナット取付部の根元にはキー部が形成され、ナット部材がこのキー部にキー結合されることで、ナット部材の回転が規制されている。
【０００４】
コイルスプリングの付勢力によって、ナット部材がナット取付部の傾斜面に押し付けられることにより、ナット部材には押圧力が作用する。これにより、ナット部材とリードスクリューとをガタなく噛み合わせることができ、スリーブ穴とリードスクリューとの間に多少の嵌合ガタがあったとしても、ナット部材とリードスクリューとの位置ずれや、振動等によって歯飛びが生ずるのを防止することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２０１７７号公報
【特許文献２】特開２００４−４９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、レンズ枠の案内に寄与しているガイドバーとレンズ枠のＵ溝部の壁面との間には、微細なクリアランスを設ける必要があるので、このクリアランスに伴うレンズ枠のガタツキを、従来の構成では抑え難く、レンズは、リードスクリューの回転方向で光軸回りにガタツキを生じ、このガタの分だけレンズの偏心や傾きが発生して、像揺れ、像ボケ、像歪みなどが発生するといった問題点がある。
【０００７】
本発明は、レンズ枠のガタツキを確実に防止して、レンズを光軸方向に高精度に安定して駆動できるレンズ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るレンズ駆動装置は、光学部に実装されるレンズ駆動装置において、
ベース部材と、
ベース部材に固定されたモータと、
モータの回転軸に設けられたリードスクリューと、
リードスクリューと噛合するナット部と、
レンズが固定されると共に、ナット部に当接してモータの回転軸線に沿って往復動するレンズ枠と、
ベース部材に固定されて、回転軸線に対して平行に延在すると共に、レンズ枠に設けられたガイド孔内に挿入されたガイドシャフトと、
ガイドシャフトの軸線と同軸でその周囲で巻回され、レンズ枠を軸線の延在方向に付勢するコイルバネと、
ベース部材に固定されて、ガイドシャフトに平行に延在すると共に、レンズ枠に設けられた貫通部の壁面に係合してレンズ枠がガイドシャフトの軸線を中心に回動することを規制する回り止めシャフトと、
レンズ枠に一体に形成されて、ガイドシャフトを囲むように配置された第１の傾斜面を有する従動部と、
従動部とコイルバネとの間に配置されて、ガイドシャフトが貫通すると共に、従動部の第１の傾斜面に当接する第２の傾斜面がガイドシャフトを囲むように形成されたバネ受け部材と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
このレンズ駆動装置では、モータとリードスクリューとレンズとレンズ枠とガイドシャフトと回り止めシャフト、コイルバネとがベース部材に一体的に組み付けられており、ユニット化が図られている。また、ユニット化されることで、機器(例えば、携帯端末機や光ディスク装置)の組立てと異なる場所でレンズ駆動装置のみを組み立てることができるので、大量生産が可能となり、コストの削減も可能になり、小型化に際しても有利である。さらに、本発明では、ガイドシャフトが貫通するバネ受け部材に形成された第２の傾斜面は、レンズ枠に一体に形成された従動部の第１の傾斜面に対して、コイルバネの付勢力により、ガイドシャフトの軸線方向に押し付けられているので、ガイドシャフトの軸線を中心とした回転力と、ガイドシャフトの軸線方向の直進力とをレンズ枠に強制的に発生させることができる。この回転力によって、レンズ枠の貫通部の壁面を回り止めシャフトに確実に当接させることができ、回転力及び直進力によって、レンズ枠をリードスクリューに確実に螺合させることができる。このような構成によって、レンズを光軸方向に高精度に安定して駆動させることができる。
通常、リードスクリューとナット部との噛合では、食い付き（噛み込み、ロック）を防止するために、バックラッシュを多めに取る必要がある。よって、リードスクリューの回転軸線を中心にレンズ枠を回転させようとしても、径方向のバックラッシュが大きいため、中心自体が大きく偏心してしまい、基準として設定するには難があり、リードスクリューの回転に影響される可能性がある。
これに対して、本発明は以下のような効果を奏する。リードスクリューとナット部とのバックラッシュ、特に径方向のバックラッシュによる影響がレンズ枠に直接関与しない。ガイドシャフトとバネ受け部材、ガイドシャフトとレンズ枠のクリアランスは、摺動可能な極僅かなクリアランスで良いので、設定した基準（ガイドシャフト中心自体）から大きく偏心してしまうことがない。さらに、レンズ枠は、リードスクリューに噛合するナット部に当接しているだけなので、ナット部の影響を受け難く、リードスクリューの回転による影響を殆ど受けることがない。
【００１０】
また、従動部は、レンズ枠からコイルバネに向けて突出すると共に、ガイドシャフトを囲むように配列された複数の第１の爪部からなり、各第１の爪部の先端には第１の傾斜面がそれぞれ形成され、バネ受け部材は、コイルバネに当接するバネ受け本体部と、第１の爪部のそれぞれに対向してガイドシャフトを囲むように配列されて、バネ受け本体部から従動部に向けて突出する複数の第２の爪部とからなり、各第２の爪部の先端には第１の傾斜面に当接する第２の傾斜面が形成されていると好適である。
このような構成を採用すると、複数の傾斜面によって確実にレンズ枠の傾きを防止できる。
【００１１】
また、バネ受け部材のバネ受け本体部には、ベース部材の底壁に向けて突出する回転規制突部が設けられていると好適である。
ベース部材の底壁に回転規制突部が当接することで、バネ受け部材がガイドシャフトの軸線を中心にして自転することなく、コイルバネの付勢力を従動部に確実に伝達させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、レンズ枠のガタツキを確実に防止して、レンズを光軸方向に高精度に安定して駆動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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適切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。
【００１５】
図１〜図３に示すように、レンズの球面収差補正に利用するために、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、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。
【００１６】
ステッピングモータ３は、ベース部材２の底壁２ｄに形成された開口部２ｅ内に挿入された取付けブラケット５によって、ベース部材２に取付けられている。この取付けブラケット５は、板バネ材により成形されると共に、ステッピングモータ３のハウジング３ａを挟み込むためのクランプ部５ａが設けられている。取付けブラケット５はベース部材２に固定され、クランプ部５ａにより、ベース部材２に対するステッピングモータ３のワッタッチ装着を可能にしている。
【００１７】
モータ３の回転軸３ｂにはリードスクリュー４が固定され、リードスクリュー４から突出する回転軸３ｂの球形状の頭頂部は、ベース部材２の側壁２ｂに当接されている。リードスクリュー４は、アーム状のレンズ枠８の開口部８ａを貫通して、ナット部７の雌ネジ部に螺着され、ナット部７は、レンズ枠８に当接するようになっている。レンズ枠８の端部には、接着剤によってレンズ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。
【００１８】
ベース部材２には、モータ３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、レンズ枠８に形成されたガイド孔８ｂを貫通し、ガイドシャフト１０の両端は、ベース部材２の側壁２ａ，２ｂに接着剤により固定されている。
【００１９】
ベース部材２内には、レンズ枠８を軸線Ｐ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の軸線Ｐと同軸でその周囲で巻回されている。このコイルバネ１１は、レンズ枠８とベース部材２の側壁２ａとの間に配置され、レンズ枠８に付勢力を常時付与し続けている。そして、レンズ枠８を挟んで反対側にナット部材７が配置されている。
【００２０】
よって、リードスクリュー４を正逆転させることで、レンズ枠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、レンズ９の光軸とガイドシャフト１０の軸線Ｐとが平行になるように、レンズ９も正確に直線運動する。このようなガイドシャフト１０は、ベース部材２に精度良く固定されている。
【００２１】
ベース部材２には、ガイドシャフト１０の軸線Ｐに対して平行に延在する回り止めシャフト１２の両端部が、ベース部材２の側壁２ａ及び中間壁２ｃに接着剤により固定されている。この回り止めシャフト１２は、レンズ枠８の端部に形成されたＵ字状の溝部(貫通部)８ｃ内に挿入されて、レンズ枠８が軸線Ｐを中心に回動することを規制している。
【００２２】
図４に示すように、レンズ枠８にはコイルバネ１１に向けて突出する従動部２０が一体的に形成されている。この従動部２０は、ガイド孔８ｂ及びガイドシャフト１０を囲むように等間隔で配列された同形状の３個の第１の爪部２１からなる。各第１の爪部２１は、ガイドシャフト１０側の面が、ガイド孔８ｂ及びガイドシャフト１０の外周面に対して間隙を有し、断面三角形状をなして、コイルバネ１１側における先端に第１の傾斜面２１ａを有している。
【００２３】
図５及び図６に示すように、レンズ枠８の従動部２０とコイルバネ１１との間には、ガイドシャフト１０が貫通するバネ受け部材２４を配置させている。このバネ受け部材２４は、コイルバネ１１に当接すると共に、ガイドシャフト１０が挿通する軸孔２５ａが設けられたバネ受け本体部２５と、第１の爪部２１のそれぞれに対向して軸孔２５ａ及びガイドシャフト１０を囲むように等間隔で配列されると共に、バネ受け本体部２５から従動部２０に向けて突出した同形状の３個の第２の爪部２６とからなる。
【００２４】
各第２の爪部２６は、ガイドシャフト１０側の面が軸孔２５ａと同径であり、断面三角形状をなして、レンズ枠８側における先端に第２の傾斜面２６ａを有している。各第２の傾斜面２６ａは、第１の傾斜面２１ａのそれぞれに一対一の関係で当接し、コイルバネ１１のバネ力は、第１の爪部２１及び第２の爪部２６を介してレンズ枠８に伝達される。第１の傾斜面２１ａと第２の傾斜面２６ａの、ガイドシャフト１０の径方向における幅関係は、第１の傾斜面２１ａが狭くなっている。
【００２５】
さらに、バネ受け部材２４のバネ受け本体部２５には、ベース部材２の底壁２ｄに向けて突出する回転規制突部３０が設けられている(図７参照)。そして、ベース部材２の底壁２ｄに回転規制突部３０の先端が当接することで、バネ受け部材２４がガイドシャフト１０の軸線Ｐを中心にして自転することなく、コイルバネ１１の付勢力を従動部２０に確実に伝達させることができる。さらに、この回転規制突部３０は、ベース部材２の底壁２ｄ上を当接しながら軸線Ｐ方向に移動するので、接触面積を小さくするために、円柱を縦割した円弧形状になっている。
【００２６】
前述したレンズ駆動装置では、モータ３とリードスクリュー４とレンズ９とレンズ枠８とガイドシャフト１０と回り止めシャフト１２とコイルバネ１１とがベース部材２に一体的に組み付けられており、ユニット化が図られている。また、ユニット化されることで、機器(例えば、携帯端末機や光ディスク装置)の組立てと異なる場所でレンズ駆動装置１のみを組み立てることができるので、大量生産が可能となり、コストの削減も可能になり、小型化に際しても有利である。
【００２７】
図８に示すように、ガイドシャフト１０が貫通するバネ受け部材２４に形成された第２の傾斜面２６ａは、ガイドシャフト１０が貫通する従動部２０に形成された第１の傾斜面２１ａに対して、コイルバネ１１の付勢力により、ガイドシャフト１０の軸線Ｐ方向に押し付けられているので、ガイドシャフト１０の軸線Ｐを中心とした回転力(矢印Ａ)と、ガイドシャフト１０の軸線Ｐ方向の直進力(矢印Ｂ)とをレンズ枠８に強制的に発生させることができる。
【００２８】
図９に示すように、矢印Ａ方向の回転力によって、レンズ枠８の溝部(貫通部)８ｃの壁面を回り止めシャフト１２に確実に当接させることができ、矢印Ａ方向の回転力及び矢印Ｂ方向の直進力によって、レンズ枠８を介してナット部７をリードスクリュー４に確実に螺合させることができる。このような構成によって、レンズ９を光軸方向に高精度に安定して駆動させることができ、これによって、レンズ９の駆動中においても光軸が変動せずに、焦点を一定に保つことができるので、像揺れ、像ボケ、像歪みなどが発生し難くなる。
【００２９】
通常、リードスクリューとナット部との噛合では、食い付き（噛み込み、ロック）を防止するために、バックラッシュを多めに取る必要がある。よって、リードスクリューの回転軸線を中心にレンズ枠を回転させようとしても、径方向のバックラッシュが大きいため、中心自体が大きく偏心してしまい、基準として設定するには難があり、リードスクリューの回転に影響される可能性がある。
【００３０】
これに対して、本発明は以下のような効果を奏する。リードスクリュー４とナット部７とのバックラッシュ、特に径方向のバックラッシュによる影響がレンズ枠８に直接関与しない。ガイドシャフト１０とバネ受け部材２４、ガイドシャフト１０とレンズ枠８のクリアランスは、摺動可能な極僅かなクリアランスで良いので、設定した基準（ガイドシャフト中心自体）から大きく偏心してしまうことがない。さらに、レンズ枠８は、リードスクリュー４に噛合するナット部７に当接しているだけなので、ナット部７の影響を受け難く、リードスクリュー４の回転による影響を殆ど受けることがない。
【００３１】
また、従動部２０を第１の爪部２１により構成し、バネ受け部材２４をバネ受け本体部２５及び第２の爪部２６により構成することで、複数の傾斜面２１ａ，２６ａによって確実にレンズ枠８の傾きを防止できる。
【００３２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】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２】レンズ駆動装置の平面図である。
【図３】レンズ駆動装置の正面図である。
【図４】レンズ枠を示す斜視図である。
【図５】バネ受け部材を示す斜視図である。
【図６】(ａ)はバネ受け部材の正面図であり、(ｂ)はバネ受け部材の側面図である。
【図７】図２のＶII−ＶII線に沿う断面図である。
【図８】従動部とバネ受け部材との係合状態を示す部分拡大図である。
【図９】図２のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…レンズ駆動装置、２…ベース部材、２ｄ…底壁、３…モータ、３ｂ…回転軸、４…リードスクリュー、７…ナット部、８…レンズ枠、８ｂ…ガイド孔、８ｃ…溝部(貫通部)、９…レンズ、１０…ガイドシャフト、１１…コイルバネ、１２…回り止めシャフト、２０…従動部、２１…第１の爪部、２１ａ…第１の傾斜面、２４…バネ受け部材、２５…バネ受け本体部、２６…第２の爪部、２６ａ…第２の傾斜面、３０…回転規制突部、Ｌ…回転軸線、Ｐ…ガイドシャフトの軸線。
【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】
2009265509.tif 000009
【図８】
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【図９】
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