レンズ駆動装置
【課題】 リードスクリューとナットとの噛み合いや空転を防止し、制御性の良いレンズ駆動装置を提供する。
【解決手段】 モータ（ステッピングモータ１２Ａ、１２Ｂ）の回転軸（１４）上に取り付けられて回転するスクリュー（リードスクリュー１６）にナット（１８）を螺合させ、スクリュー回転を前記ナットで軸方向移動に変換することにより、レンズホルダー（レンズホルダーユニット８）を移動させ、前記レンズホルダー又は前記ナットの移動端に配置されたストッパー（４１Ａ、４１Ｂ、立壁部２２）に前記レンズホルダー又は前記ナットを接触させることにより、前記レンズホルダーの位置を設定するレンズ駆動装置（２）であって、前記スクリューに形成されたネジ山（５２）の山角度を前記ナットに形成されたネジ谷（５４）の谷角度とは異ならせて、前記スクリューと前記ナットとの螺合を緩慢にさせている。
【解決手段】 モータ（ステッピングモータ１２Ａ、１２Ｂ）の回転軸（１４）上に取り付けられて回転するスクリュー（リードスクリュー１６）にナット（１８）を螺合させ、スクリュー回転を前記ナットで軸方向移動に変換することにより、レンズホルダー（レンズホルダーユニット８）を移動させ、前記レンズホルダー又は前記ナットの移動端に配置されたストッパー（４１Ａ、４１Ｂ、立壁部２２）に前記レンズホルダー又は前記ナットを接触させることにより、前記レンズホルダーの位置を設定するレンズ駆動装置（２）であって、前記スクリューに形成されたネジ山（５２）の山角度を前記ナットに形成されたネジ谷（５４）の谷角度とは異ならせて、前記スクリューと前記ナットとの螺合を緩慢にさせている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ回転によってレンズホルダーを水平移動又は垂直移動させる等、回転を直線移動に変換してレンズホルダーを駆動するレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置等には媒体の回転やトラッキング制御を行うため、または、球面収差補正のため、回転を直線移動に変換する回転・移動変換装置として、モータ回転によってレンズホルダー等を水平方向に移動させるレンズ駆動装置が用いられている。
【０００３】
このレンズ駆動装置に関し、特許文献１には、リードスクリューにナットを螺合させ、スクリュー回転をナットで軸方向移動に変換することにより、レンズホルダーを駆動することが記載され、スクリューの一端部のネジ山径を小さくしてナットとの螺合を緩慢にさせることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０７２５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ディスク装置等の光ピックアップを駆動するレンズ駆動装置では小型化や軽量化のため、リードスクリューは金属、ナットは合成樹脂で構成される。レンズ駆動装置が電源オフされた後に再立上げのため電源入力されると、先ず、レンズ駆動装置の原点出しとしてレンズホルダーの基準位置設定が行われる。このレンズホルダーを基準位置に設定する際、レンズホルダーがリードスクリューのどのような位置にあっても、先ずモータを回転させ、レンズホルダーに嵌合されたナットを可動範囲最終位置まで移動させてベースの立壁部に衝突させて回転停止位置に停止させた後に、所定数だけモータを逆回転させてナットの位置を戻し、その位置を基準位置とする制御方法が行われている。この場合、ナットが回転停止位置に到達していても、モータから回転力が与えられ、ナットのネジ山とリードスクリューのネジ山がその回転力を受けて噛み込むことにより、その後のモータの逆回転ができなくなる回転制御不能に陥る不都合がある。ナットがモータの近傍にある場合にはナットに過剰な回転力が付与され、その危険性が大である。また、ナットがベースの立壁部に衝突した後に、ナットとリードスクリューが空転して空回りすると、ナットを基準位置まで戻すことができなくなるため、レンズホルダーの基準位置の設定が不可能になる。
【０００６】
レンズ駆動装置に用いられるステッピングモータは、ノートＰＣ等に搭載される薄型ＢＤドライブに使用される収差補正用モータと同様に、小型、薄型が要求される。モータが小型化されるに従いトルクも小さくなるが、この問題を解決するには、モータ軸を減速してトルクを稼ぎ推力を得る方法と、モータ軸に取付けるリードスクリューのリード径を小さくすることで、同じトルクでありながら推力を大きくする方法の２つがある。減速した場合はレンズ駆動のスピードが遅くなる問題があるため、リード径を小さくすることで対応すると、径が小さいモータ軸に精度良くネジをきることと、リードスクリューの強度を確保することが要求される。
【０００７】
ところで、レンズホルダーの基準位置設定及び制御にあたり、レンズ駆動装置がレンズホルダーの可動端部にセンサーを備え、センサーでレンズホルダーを感知した位置を原点としてレンズホルダーを制御する。ナットのネジ山とリードスクリューのネジ山が噛み合うことを防止できるものの、レンズ駆動装置の構造が複雑になり、センサーを取り付けるための場所を確保する必要がある。また、リードスクリュー端の近傍部分を径小に加工して、リードスクリューとナットとの螺合を緩慢にさせると、リードスクリューとナットとの噛み合いを防止できるものの、リードスクリュー端を精度良く２次研削加工した後、必要に応じて焼き入れする等の２次加工が必要になりスクリューの構造が複雑になる。
【０００８】
このような課題について、既述の特許文献１にはその開示や解決手段についての開示や示唆はない。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、リードスクリューとナットとの噛み合いや空転を防止し、制御性の良いレンズ駆動装置を提供することにある。
【００１０】
本願発明の他の目的は、レンズ駆動装置の構造の簡単化を図ることにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、レンズ駆動装置において、駆動力を増大させるとともに、モータの小型化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明のレンズ駆動装置は、モータの回転軸上に取り付けられて回転するスクリューにナットを螺合させ、スクリュー回転を前記ナットで軸方向移動に変換することにより、レンズホルダーを移動させ、前記レンズホルダー又は前記ナットの移動端に配置されたストッパーに前記レンズホルダー又は前記ナットを接触させることにより、前記レンズホルダーの位置を設定するレンズ駆動装置であって、前記スクリューに形成されたネジ山の山角度を前記ナットに形成されたネジ谷の谷角度とは異ならせて、前記スクリューと前記ナットとの螺合を緩慢にしている。斯かる構成により、上記目的を達成することができる。
【００１３】
本発明のレンズ駆動装置において、好ましくは、前記ネジ山を形成する一方の傾斜が前記ネジ谷の傾斜に点接触するとともに、前記ネジ山を形成する他の傾斜が前記ネジ谷の傾斜から離間させてもよいし、前記谷角度が、前記山角度に比して５％以上大きいか、前記山角度が、前記谷角度に比して５％以上大きくされてもよい。斯かる構成により、上記目的を達成することができる。
【００１４】
本発明のレンズ駆動装置において、好ましくは、前記ナット及び前記レンズホルダーは、互いに対向する対向面を備え、前記ナットの対向面又は前記レンズホルダーの対向面は、突部を有する構成としてもよい。斯かる構成により、上記目的を達成することができる。
【００１５】
本発明のレンズ駆動装置において、好ましくは、前記突部が球面形状を有する構成としてもよい。斯かる構成により、上記目的を達成することができる。
【００１６】
本発明によれば、次のいずれかの効果が得られる。
【００１７】
(1) モータ回転力がリードスクリューに加えられてナットによって回転運動を軸方向の直線運動に変換できるとともに、ナット又はレンズホルダーがリードスクリューのスクリュー端に向け移動してストッパーに接触して停止した場合には、リードスクリューのネジ山の角度とナットのネジ谷の角度の違いによってナットとリードスクリューとの螺合が緩慢になるので、ネジ山とネジ谷の噛み合いを防止できる。
【００１８】
(2) ナットとリードスクリューの噛み合いを防止できるので、噛み合いによる磨耗や回転制御不能に陥ることがなく、経年変化による制御性の低下を防止できる。
【００１９】
(3) ナットとリードスクリューの噛み合いを防止できることから、レンズホルダーの基準位置の設定が正確に行われるようになり、レンズ駆動装置の動作の信頼性が高められる。
【００２０】
そして、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置を示す斜視図である。
【図２】レンズ駆動装置を示す分解斜視図である。
【図３】レンズホルダーユニットとナットの係合を示す図である。
【図４】モータ駆動部を示す断面図である。
【図５】リードスクリューの始端部分を示す図である。
【図６】リードスクリューとナットの螺合状態を示す図である。
【図７】第２の実施の形態に係るリードスクリューの始端部分を示す断面図である。
【図８】図８（Ａ）は、ナットの正面図８（Ｂ）はナットのVIIIＢ−VIIIＢ線断面図である。
【図９】第３の実施の形態に係るモータ駆動部を示す断面図である。
【図１０】リードスクリューとナットの他の螺合状態を示す図である。
【図１１】図１１（Ａ）は、他のナットの正面図１１（Ｂ）はナットのXIＢ−XIＢ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
〔第１の実施の形態〕
【００２３】
第１の実施の形態について、図１、図２および図３を参照する。図１は、第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置を示す斜視図、図２は、レンズ駆動装置を示す分解斜視図、図３は、レンズホルダーユニットとナットの係合を示す図である。図１、図２及び図３に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
【００２４】
このレンズ駆動装置２は、図１及び図２に示すように、光ディスク装置に搭載されて球面収差補正のために光ピックアップを駆動する駆動手段であって、ベース４と、モータ駆動部６Ａと、レンズホルダーユニット８とを備えている。
【００２５】
ベース４は、レンズ駆動装置２の装置フレームの一例であって、図示しない光ディスク装置等の光ピックアップ部に固定される。
【００２６】
モータ駆動部６Ａは、回転駆動源であって、例えばモータの回転を軸方向の直線移動に変換する手段の一例であって、モータにはステッピングモータ１２Ａが設置され、このステッピングモータ１２Ａの回転軸１４上に設置されたリードスクリュー１６と、このリードスクリュー１６に取り付けられたナット１８とを備えている。ナット１８は、リードスクリュー１６に螺合している。ステッピングモータ１２Ａの回転軸１４は軸受フレーム部２０にある立壁部２２を通して軸受部２４で支持されている。
【００２７】
レンズホルダーユニット８はナット１８を保持してナット１８の移動を受けて摺動する摺動体の一例であるとともにレンズ２６の保持手段であって、ガイドシャフト２８、３０に摺動可能に設置されている。レンズホルダーユニット８は、図２及び図３に示すように、ナット保持部９に窓部１０とナット当接部１１を有し、この窓部１０にナット１８の外周に形成された突起１９が嵌合され、ナット１８をナット当接部１１に当接することでナット１８がナット保持部９に固定される。すなわち、ナットは突起１９を介してレンズホルダーユニット８に固定される。レンズ２６は、レンズ固定部に固定されている。ガイドシャフト２８、３０は、レンズホルダーユニット８を回転軸１４の軸方向に摺動させるため、リードスクリュー１６と平行に設置されている。ベース４には軸固定部３２、３４、３６、３８が形成され、軸固定部３２、３４にガイドシャフト２８、軸固定部３６、３８にガイドシャフト３０が支持されている。ガイドシャフト３０は、ガイドシャフト２８より長く、レンズホルダーユニット８と軸固定部３８との間に弾性体として例えば、コイルバネ４０が圧縮状態で設置されている。圧縮状態にあるコイルバネ４０の復元力Ｆがレンズホルダーユニット８と軸固定部３８との間に付与されて、ナット１８とレンズホルダーユニット８とが当接状態に維持される。この場合、復元力Ｆと同方向に張力を作用させる構成としてもよい。
【００２８】
ステッピングモータ１２Ａが回転すると、回転軸１４の回転により、ナット１８が回転軸１４の軸上を移動する。この場合、レンズホルダーユニット８はナット１８の移動に連動して回転軸１４の軸方向に移動する。レンズホルダーユニット８の移動範囲は、ベース４に形成されたストッパー４１Ａ、４１Ｂにより規制される。このストッパー４１Ａ、４１Ｂは、たとえばベース４の内壁を利用して形成する。レンズホルダーユニット８がステッピングモータ１２Ａ側に移動し、ストッパー４１Ａに接触することで、レンズホルダーユニット８の位置設定を行なう。なお、レンズホルダーユニット８の位置設定は、レンズホルダーユニット８をステッピングモータ１２Ａから離れる方向に移動させ、ストッパー４１Ｂに接触させることで、行なってもよい。
【００２９】
次に、モータ駆動部の詳細について、図４、図５及び図６を参照する。図４は、レンズ駆動装置のモータ駆動部を示す断面図、図５は、リードスクリューの始端部分を示す図、図６は、リードスクリューとナットの螺合状態を示す図である。図４〜図６に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図４〜図６において、図１と同一部分には同一符号を付してある。図４に示す断面は、リードスクリューの回転の中心を通るモータ駆動部の断面である。図６は、リードスクリューとナットの螺合状態をリードスクリューの回転の中心を通る断面で表している。なお、図６では、角度α、βの違いを図において示すため、角度の差を視認できるようにしている。角度α、βの違いは、図６の図示に限定されるものではない。
【００３０】
このモータ駆動部６Ａに設置されたステッピングモータ１２Ａは、図４に示すように、外ヨーク４２と、内ヨーク４４と、回転子４６と、回転軸１４とを備えている。外ヨーク４２は軸受フレーム部２０の立壁部２２に取り付けられ、内ヨーク４４は外ヨーク４２に固定されている。回転子４６が取り付けられた回転軸１４が立壁部２２の貫通孔４８を貫通させ、対向側の軸受部２４に支持されている。
【００３１】
この実施の形態では、回転軸１４には同径のシャフトが用いられ、軸受部２４と立壁部２２とに跨がる部分にリードスクリュー１６が取り付けられている。このリードスクリュー１６は、回転軸１４と同様に、ステンレス等の金属で形成され、リードスクリュー１６の始端部側は、立壁部２２の貫通孔４８に挿入され、その中間部まで延長されている。このリードスクリュー１６には既述のナット１８が螺合されている。
【００３２】
リードスクリュー１６は外周に複数のネジ山５２（図６）を備えている。ナット１８は、ナットの内側面に複数のネジ谷５４（図６）を備えている。隣り合うネジ山５２との間隔及び隣り合うネジ谷５４との間隔は、それぞれ等間隔であり、ネジ山５２とネジ谷５４の間隔を等しくすることにより、ネジ山５２とネジ谷５４が一対一の対応を以て嵌合可能にしている。
【００３３】
図６に示すように、リードスクリュー１６の外周に形成された傾斜５８Ａ、５８Ｂにより山の角度（山角度）αのネジ山５２が形成されている。また、ナット１８の内側面に形成された傾斜６０Ａ、６０Ｂにより谷の角度（谷角度）βのネジ谷５４が形成されている。ネジ山５２の山角度αとネジ谷５４の谷角度βは、それぞれ鋭角であって、例えば、山角度α＝６０［度］、谷角度β＝６５［度］とし、谷角度β＞山角度αになるようにしている。山角度αと谷角度βを異ならせることで、リードスクリューの回転の中心を通る断面において、ネジ山５２とネジ谷５４を接触点Ｃで点接触させることができる。この場合、リードスクリュー１６とナット１８の接触は、ら線状の線接触となるので、山角度αと谷角度βが同一角度の場合、即ち、断面視においてネジ山５２とネジ谷５４が傾斜全体で接触する場合に比べ、リードスクリュー１６とナット１８の接触を少なくすることができる。また、谷角度βが山角度αより大きいので、ネジ山５２とネジ谷５４が嵌合すると、一側方ではネジ山５２の傾斜５８Ａとネジ谷５４の傾斜６０Ａが点接触し、他の側方ではネジ山５２の傾斜５８Ｂとネジ谷５４の傾斜６０Ｂがナット１８の移動方向に距離Ｌで離間する。即ち、一対の嵌合では、接触が一点になり、ネジ山５２とネジ谷５４の接触が抑制される。谷角度βは、山角度αに比べて５％以上大きい角度にすることが好ましい。谷角度βが山角度αに比べて５％以上大きいと、断面視における点接触を精度良く再現することができる。なお、谷角度βと山角度αの角度差の上限は、ネジ山とネジ谷の離間距離Ｌが、レンズホルダーの位置精度の範囲内となるようにすれば良く、特に限定されない。
【００３４】
斯かる構成とすれば、ネジ山５２の山角度αとネジ谷５４の谷角度βが異なり、β＞αであるので、ステッピングモータ１２Ａを所定回転させてレンズホルダーユニット８をストッパー４１Ａの位置に到達させ、接触させた際に、図６に示すように、断面視において、ネジ山とネジ谷が点接触となり、リードスクリュー１６とナット１８の接触を少なくできる。これにより、ネジ山５２とネジ谷５４の噛み合いが防止される。このため、両者のロック状態を防止でき、リードスクリュー１６を所定回転させることにより、ストッパー４１Ａに当接したレンズホルダーユニット８を所定の基準位置に移動させることができる。ステッピングモータ１２Ａは入力したパルス数に応じた回転移動を行うため、レンズホルダーユニット８をストッパー４１Ａに衝突させてから、所定のパルスを入力して基準位置に移動させる原点出しの制御が容易に行えるため、ナット１８とリードスクリュー１６の噛み合いが防止されることにより、ナット１８を所定の基準位置に正確に移動させることができるようになる。
【００３５】
また、ネジ山５２は、山角度αのネジ山を形成するように調整された雄ねじ切り（ダイス）を用いてリードスクリュー１６にネジ山を切ることで得られ、ネジ谷５４は、谷角度βのネジ谷を形成するように調整された雌ねじ切り（タップ）を用いてナット１８にネジ谷を切ることで得られる。なお、ナット１８を樹脂で構成する場合はネジ谷５４を金型成形にて形成することもできる。雄ねじ切り及び雌ねじ切りの調整や金型成形により角度を異ならせるといった、簡便な方法で角度を異ならせることができ、レンズ駆動装置２、リードスクリュー１６及びナット１８の構成も簡単である。また、２次加工によりネジ山５２やネジ谷５４に再加工を施す必要がない。その結果、装置の価格を抑え、かつ信頼性を向上させることができる。
【００３６】
〔第２の実施の形態〕
【００３７】
次に、第２の実施の形態について、図７及び図８を参照する。図７は、第２の実施の形態に係るリードスクリューの始端部分を示す断面図、図８（Ａ）は、ナットの正面図、図８（Ｂ）はナットのVIIIＢ−VIIIＢ線断面図である。図７及び図８に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図７及び図８において、図１及び図４と同一部分には同一符号を付してある。
【００３８】
第２の実施の形態では、レンズホルダーユニット８に対向して接触するナット１８の面、すなわちナット１８のレンズホルダー対向面７０に、先端が球面形状を有している突部７２Ａ〜７２Ｈを設けている。そして、ナット１８とレンズホルダーユニット８を点接触させている。レンズホルダーユニット８とストッパー４１Ａが接触して、ナット１８とレンズホルダーユニット８がリードスクリュー１６から立壁部２２向きの駆動力ＤＦを受けた状態で停止した際に、ナット１８とレンズホルダーユニット８の間で噛み合うことを防止している。図８（Ａ）に示すように複数の突部７２Ａ〜７２Ｈは、ナット１８のネジ穴７４の中心ＲＣから同一距離に配置され、ネジ穴７４の中心ＲＣを中心とする周上に均等に配置する。また、複数の突部７２Ａ〜７２Ｈでは、図８（Ｂ）に示すように、突起の高さが同じ高さＨに設定してあり、突部７２Ａ〜７２Ｈの最高点が一平面上になるようにしてある。
【００３９】
その他の構成については第一の実施の形態と同様であり、その説明を省略する。
【００４０】
このような構成によれば、第１の実施の形態で既述の利点の他、レンズホルダーユニット８とストッパー４１Ａとが接触した際、荷重に偏りが発生することが防止され、レンズホルダーユニット８の位置精度を向上させることができる。また、レンズホルダーユニット８には、コイルバネ４０による復元力Ｆが作用して、レンズホルダーユニット８がナット１８側に押し付けられて接触状態となる。突部７２Ａ〜７２Ｈを介してレンズホルダーユニット８とナット１８を接触させることで、リードスクリュー１６の回転の勢いによりレンズホルダーユニット８とストッパー４１Ａが勢いよく接触した場合であってもその後の復帰が容易にできる。
【００４１】
〔第３の実施の形態〕
【００４２】
第３の実施の形態について、図９を参照する。図９は、第３の実施の形態に係るモータ駆動部を示す図である。図９に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図９において、図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００４３】
この実施の形態のモータ駆動部６Ｂでは、ステッピングモータ１２Ｂの回転軸１４が径大部８２と径小部８４とを備え、径大部８２に回転子４６が固定され、径小部８４側にリードスクリュー１６が固定されている。即ち、リードスクリュー１６のネジ山径をａ、径大部８２の軸径をｂ、径小部８４の軸径をｃとすれば、これらの大小関係はｂ＞ａ＞ｃに設定されている。
【００４４】
この場合、第１の実施の形態のステッピングモータ１２Ａの回転軸１４の軸径をｄとし、ステッピングモータ１２Ｂの回転軸１４の径大部８２の軸径ｂ（＝ｄ）と同一に設定するものとすれば、ｂ＝ｄ＞ａ＞ｃとなる。
【００４５】
斯かる構成とすれば、ステッピングモータ１２Ｂの回転軸１４の径大部８２に発生させた駆動力は、リードスクリュー１６に径小部８４により伝達されるが、径大部８２の軸径ｂに対し、リードスクリュー１６のスクリュー径即ち、ネジ山径ａが小さく設定されているので、リードスクリュー１６の駆動力（推力）を増大させることができる。即ち、ステッピングモータ１２Ｂ側を小型化して十分な駆動力を得ることができる。
【００４６】
以上述べた第３の実施の形態について、特徴事項、利点等を以下に列挙する。
【００４７】
(A) リードスクリュー１６のスクリュー径ａをステッピングモータ１２Ｂの軸径ｂより小さくすることで、小型化したモータにおいて、同じトルクでありながらレンズホルダーの推力を大きくすることができる。
【００４８】
(B) リードスクリュー１６のスクリュー径を小さくすると、慣性負荷を低減させることができ、モータ特性を向上させることができる。
【００４９】
(C) リードスクリュー部を転造加工で行えば、シャフトはステンレス、又は真鍮（非磁性材のため）で構成することができ、その場合でも十分な機械的強度が得られる。
【００５０】
(D) リードスクリュー部の表面処理としては、耐磨耗性向上のため窒化処理を行えばよい。
【００５１】
〔その他の実施の形態〕
【００５２】
(1) 上記実施の形態では、レンズ駆動装置について説明したが、本発明のステッピングモータは、レンズ駆動装置以外のノートＰＣにおける回転駆動源に用いることができ、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００５３】
(2) ネジ山を形成するリードスクリュー１６の２つの傾斜５８Ａ、５８Ｂの傾斜角度α１、α２は同じ角度であってもよいし異なる角度であってもよい。また、ネジ谷を形成するナット１８の２つの傾斜６０Ａ、６０Ｂの傾斜角度β１、β２は同じ角度であってもよいし異なる角度であってもよい。図１０では、傾斜６０Ａの傾斜角度β１と傾斜６０Ｂの傾斜角度β２の角の大きさを異ならせている。たとえば、傾斜角度β１を５７．５［度］、傾斜角度β２を５２．５［度]にして谷角度βを７０［度］にしている。傾斜５８Ａ、５８Ｂの傾斜角度α１、α２を６０［度］にして、山角度αを６０［度］にしても、ネジ山とネジ谷を点接触させることができ、第一の実施の形態と同様の効果を得ることができる。ネジ谷の傾斜角度β１、β２のみを異ならせるほか、ネジ山の傾斜角度α１、α２のみを異ならせてもよいし、ネジ山とネジ谷の傾斜角度の両方を異ならせてもよい。尚、傾斜角度はリードスクリュー１６の回転の中心線に対する角度とし、山角度αと傾斜角度α１、α２の関係及び谷角度βと傾斜角度β１、β２の関係は、
α＋α１＋α２＝１８０［度］ （１）
β＋β１＋β２＝１８０［度］ （２）
となる。
【００５４】
(3) リードスクリュー１６の表面に１［μｍ］以上の大きさの凹凸を付したディンプル構造を形成して、リードスクリュー１６の表面の摩擦を小さくするようにしてもよい。表面の凹凸は、微少な丸い金属球（ショット）等の粉体又は粒体を高速でリードスクリュー１６に衝突させることで形成することができ、ショットピーニング等の表面加工手段を用いて形成することができる。リードスクリュー１６とナット１８の間に生じる摩擦力が低下することで、ナット１８とリードスクリュー１６の噛み合いが防止される。１［μｍ］以上の凹凸は加工痕を設けることにより形成してもよく、電着塗装等のコーティングにより形成してもよい。
【００５５】
(4) 第２の実施の形態では、ナット１８のレンズホルダー対向面７０に複数の突部７２Ａ〜７２Ｈを設けたが、突部の形成は、ナット１８のレンズホルダー対向面７０に限らない。たとえば、ナット１８に対向して接触するレンズホルダーユニット８の面、即ち、レンズホルダーユニット８のナット当接部１１に、突部を設けてもよい。この場合、突部をナット１８の突部７２Ａ〜７２Ｈと同様の配置にすることができる。レンズホルダーユニット８に突部を設けてもナット１８に突部を設けた場合と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
(5) 第２の実施の形態では、ナット１８の表面に複数の突部７２Ａ〜７２Ｈを設けたが、図１１に示すように、突部９２をナット１８のネジ穴７４の中心ＲＣを中心とする一つの円環として形成してもよい。突部９２の先端は、例えば、円筒面形状やアーチ形状にすると、ナット１８とレンズホルダーユニット８との接触を、円形状の線接触にすることができる。このような突部９２を設けても複数の突部を設けた場合と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
(6) 突部をナット１８又はレンズホルダーユニット８の何れに形成するか並びに突部の個数、形状及び配置は既述の形態に限定されるものではなく、様々な形態に変更してもよい。例えば、突部の先端の形状は、球面形状及又は円筒面形状に代えて先端を平面にしてもよく、この平面の角部に面取り加工を施した形状にしてもよい。斯かる形状としても、ナット１８とレンズホルダーユニット８との接触面積を低減でき、噛み合いを防止することができる。また、突部をナット１８とレンズホルダーユニット８の双方に形成してもよい。
【００５８】
(7) 既述の実施の形態では、リードスクリュー１６の全てのネジ山５２の山角度αをナット１８のネジ谷５４の谷角度βと異ならせたがこれに限定されない。たとえば、リードスクリュー１６の始端部の近傍部分の角度のみ異ならせて他の部分の角度は同じ角度に設定するようにしてもよい。斯かる構成であってもナット１８が始端部（ナット１８と立壁部２２が接触する位置）において、リードスクリュー１６とナット１８の接触面積を低下させ、ナット１８とリードスクリュー１６の噛み合いを防止することができる。
【００５９】
(8) 既述の実施の形態では、レンズホルダーユニット８をストッパー４１Ａに接触させてレンズホルダーユニット８及びナット１８を停止させて、レンズホルダーユニット８の位置設定を行ったが斯かる設定に限定されない。たとえば、リードスクリュー１６の端部近傍に配置されている立壁部２２にストッパーとしての機能を持たせて、この立壁部２２にレンズホルダーユニット８を接触させてレンズホルダーユニット８及びナット１８を停止させて、レンズホルダーユニット８の位置設定を行ってもよい。斯かる形態においても既述の効果を得ることができる。
【００６０】
(9) 既述の実施の形態では、レンズホルダーユニット８の窓部１０とナット当接部１１によりナット１８をナット保持部９に固定したが斯かる固定に限定されない。たとえば、ナット１８の外周でレンズホルダーユニット８にナット１８を固定するようにしてもよい。この場合、立壁部２２にナット１８を接触させてレンズホルダーユニット８及びナット１８を停止させて、レンズホルダーユニット８の位置設定を行ってもよい。斯かる形態においても既述の効果を得ることができる。
【００６１】
(10) 既述の実施の形態では、ネジ山５２の山角度αとネジ谷５４の谷角度βが、谷角度β＞山角度αになるように設定したが、山角度αと谷角度βは、斯かる関係に限定されない。山角度αと谷角度βの関係は、いずれか一方の角度が他方の角度に対して大きい関係にあればよい。たとえば、ネジ山５２の山角度αがネジ谷５４の谷角度βより大きくなるようにして、山角度α＞谷角度βに設定してもよい。リードスクリューの回転の中心を通る断面において、ネジ山５２とネジ谷５４を点接触させることができ、リードスクリュー１６とナット１８の接触は、ら線状の線接触となるので、リードスクリュー１６とナット１８の接触を少なくすることができる。また、既述の実施の形態では、谷角度βが山角度αに比べて５％以上大きい角度に設定したが、いずれか一方の角度が他方の角度に対して５％以上大きい関係にあれば好ましく、たとえば、山角度αは、谷角度βに比べて５％以上大きい角度にしても好ましい。山角度αが谷角度βに比べて５％以上大きいと、断面視における点接触を精度良く再現することができる。
【００６２】
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明のレンズ駆動装置は、光ディスク装置等の光ピックアップを駆動するレンズ駆動装置等、回転運動を直線運動に変換する手段として利用され、リードスクリューとナットとのロック状態あるいは空転状態を防止でき、有用である。
【符号の説明】
【００６４】
２ レンズ駆動装置
８ レンズホルダーユニット
１１ ナット当接部
１４ 回転軸
１６ リードスクリュー
１８ ナット
２２ 立壁部
４１Ａ、４１Ｂ ストッパー
５２ ネジ山
５４ ネジ谷
５８Ａ、５８Ｂ、６０Ａ、６０Ｂ 傾斜
７０ レンズホルダー対向面
７２Ａ〜７２Ｈ 突部
９２ 突部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ回転によってレンズホルダーを水平移動又は垂直移動させる等、回転を直線移動に変換してレンズホルダーを駆動するレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置等には媒体の回転やトラッキング制御を行うため、または、球面収差補正のため、回転を直線移動に変換する回転・移動変換装置として、モータ回転によってレンズホルダー等を水平方向に移動させるレンズ駆動装置が用いられている。
【０００３】
このレンズ駆動装置に関し、特許文献１には、リードスクリューにナットを螺合させ、スクリュー回転をナットで軸方向移動に変換することにより、レンズホルダーを駆動することが記載され、スクリューの一端部のネジ山径を小さくしてナットとの螺合を緩慢にさせることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０７２５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ディスク装置等の光ピックアップを駆動するレンズ駆動装置では小型化や軽量化のため、リードスクリューは金属、ナットは合成樹脂で構成される。レンズ駆動装置が電源オフされた後に再立上げのため電源入力されると、先ず、レンズ駆動装置の原点出しとしてレンズホルダーの基準位置設定が行われる。このレンズホルダーを基準位置に設定する際、レンズホルダーがリードスクリューのどのような位置にあっても、先ずモータを回転させ、レンズホルダーに嵌合されたナットを可動範囲最終位置まで移動させてベースの立壁部に衝突させて回転停止位置に停止させた後に、所定数だけモータを逆回転させてナットの位置を戻し、その位置を基準位置とする制御方法が行われている。この場合、ナットが回転停止位置に到達していても、モータから回転力が与えられ、ナットのネジ山とリードスクリューのネジ山がその回転力を受けて噛み込むことにより、その後のモータの逆回転ができなくなる回転制御不能に陥る不都合がある。ナットがモータの近傍にある場合にはナットに過剰な回転力が付与され、その危険性が大である。また、ナットがベースの立壁部に衝突した後に、ナットとリードスクリューが空転して空回りすると、ナットを基準位置まで戻すことができなくなるため、レンズホルダーの基準位置の設定が不可能になる。
【０００６】
レンズ駆動装置に用いられるステッピングモータは、ノートＰＣ等に搭載される薄型ＢＤドライブに使用される収差補正用モータと同様に、小型、薄型が要求される。モータが小型化されるに従いトルクも小さくなるが、この問題を解決するには、モータ軸を減速してトルクを稼ぎ推力を得る方法と、モータ軸に取付けるリードスクリューのリード径を小さくすることで、同じトルクでありながら推力を大きくする方法の２つがある。減速した場合はレンズ駆動のスピードが遅くなる問題があるため、リード径を小さくすることで対応すると、径が小さいモータ軸に精度良くネジをきることと、リードスクリューの強度を確保することが要求される。
【０００７】
ところで、レンズホルダーの基準位置設定及び制御にあたり、レンズ駆動装置がレンズホルダーの可動端部にセンサーを備え、センサーでレンズホルダーを感知した位置を原点としてレンズホルダーを制御する。ナットのネジ山とリードスクリューのネジ山が噛み合うことを防止できるものの、レンズ駆動装置の構造が複雑になり、センサーを取り付けるための場所を確保する必要がある。また、リードスクリュー端の近傍部分を径小に加工して、リードスクリューとナットとの螺合を緩慢にさせると、リードスクリューとナットとの噛み合いを防止できるものの、リードスクリュー端を精度良く２次研削加工した後、必要に応じて焼き入れする等の２次加工が必要になりスクリューの構造が複雑になる。
【０００８】
このような課題について、既述の特許文献１にはその開示や解決手段についての開示や示唆はない。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、リードスクリューとナットとの噛み合いや空転を防止し、制御性の良いレンズ駆動装置を提供することにある。
【００１０】
本願発明の他の目的は、レンズ駆動装置の構造の簡単化を図ることにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、レンズ駆動装置において、駆動力を増大させるとともに、モータの小型化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明のレンズ駆動装置は、モータの回転軸上に取り付けられて回転するスクリューにナットを螺合させ、スクリュー回転を前記ナットで軸方向移動に変換することにより、レンズホルダーを移動させ、前記レンズホルダー又は前記ナットの移動端に配置されたストッパーに前記レンズホルダー又は前記ナットを接触させることにより、前記レンズホルダーの位置を設定するレンズ駆動装置であって、前記スクリューに形成されたネジ山の山角度を前記ナットに形成されたネジ谷の谷角度とは異ならせて、前記スクリューと前記ナットとの螺合を緩慢にしている。斯かる構成により、上記目的を達成することができる。
【００１３】
本発明のレンズ駆動装置において、好ましくは、前記ネジ山を形成する一方の傾斜が前記ネジ谷の傾斜に点接触するとともに、前記ネジ山を形成する他の傾斜が前記ネジ谷の傾斜から離間させてもよいし、前記谷角度が、前記山角度に比して５％以上大きいか、前記山角度が、前記谷角度に比して５％以上大きくされてもよい。斯かる構成により、上記目的を達成することができる。
【００１４】
本発明のレンズ駆動装置において、好ましくは、前記ナット及び前記レンズホルダーは、互いに対向する対向面を備え、前記ナットの対向面又は前記レンズホルダーの対向面は、突部を有する構成としてもよい。斯かる構成により、上記目的を達成することができる。
【００１５】
本発明のレンズ駆動装置において、好ましくは、前記突部が球面形状を有する構成としてもよい。斯かる構成により、上記目的を達成することができる。
【００１６】
本発明によれば、次のいずれかの効果が得られる。
【００１７】
(1) モータ回転力がリードスクリューに加えられてナットによって回転運動を軸方向の直線運動に変換できるとともに、ナット又はレンズホルダーがリードスクリューのスクリュー端に向け移動してストッパーに接触して停止した場合には、リードスクリューのネジ山の角度とナットのネジ谷の角度の違いによってナットとリードスクリューとの螺合が緩慢になるので、ネジ山とネジ谷の噛み合いを防止できる。
【００１８】
(2) ナットとリードスクリューの噛み合いを防止できるので、噛み合いによる磨耗や回転制御不能に陥ることがなく、経年変化による制御性の低下を防止できる。
【００１９】
(3) ナットとリードスクリューの噛み合いを防止できることから、レンズホルダーの基準位置の設定が正確に行われるようになり、レンズ駆動装置の動作の信頼性が高められる。
【００２０】
そして、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置を示す斜視図である。
【図２】レンズ駆動装置を示す分解斜視図である。
【図３】レンズホルダーユニットとナットの係合を示す図である。
【図４】モータ駆動部を示す断面図である。
【図５】リードスクリューの始端部分を示す図である。
【図６】リードスクリューとナットの螺合状態を示す図である。
【図７】第２の実施の形態に係るリードスクリューの始端部分を示す断面図である。
【図８】図８（Ａ）は、ナットの正面図８（Ｂ）はナットのVIIIＢ−VIIIＢ線断面図である。
【図９】第３の実施の形態に係るモータ駆動部を示す断面図である。
【図１０】リードスクリューとナットの他の螺合状態を示す図である。
【図１１】図１１（Ａ）は、他のナットの正面図１１（Ｂ）はナットのXIＢ−XIＢ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
〔第１の実施の形態〕
【００２３】
第１の実施の形態について、図１、図２および図３を参照する。図１は、第１の実施の形態に係るレンズ駆動装置を示す斜視図、図２は、レンズ駆動装置を示す分解斜視図、図３は、レンズホルダーユニットとナットの係合を示す図である。図１、図２及び図３に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。
【００２４】
このレンズ駆動装置２は、図１及び図２に示すように、光ディスク装置に搭載されて球面収差補正のために光ピックアップを駆動する駆動手段であって、ベース４と、モータ駆動部６Ａと、レンズホルダーユニット８とを備えている。
【００２５】
ベース４は、レンズ駆動装置２の装置フレームの一例であって、図示しない光ディスク装置等の光ピックアップ部に固定される。
【００２６】
モータ駆動部６Ａは、回転駆動源であって、例えばモータの回転を軸方向の直線移動に変換する手段の一例であって、モータにはステッピングモータ１２Ａが設置され、このステッピングモータ１２Ａの回転軸１４上に設置されたリードスクリュー１６と、このリードスクリュー１６に取り付けられたナット１８とを備えている。ナット１８は、リードスクリュー１６に螺合している。ステッピングモータ１２Ａの回転軸１４は軸受フレーム部２０にある立壁部２２を通して軸受部２４で支持されている。
【００２７】
レンズホルダーユニット８はナット１８を保持してナット１８の移動を受けて摺動する摺動体の一例であるとともにレンズ２６の保持手段であって、ガイドシャフト２８、３０に摺動可能に設置されている。レンズホルダーユニット８は、図２及び図３に示すように、ナット保持部９に窓部１０とナット当接部１１を有し、この窓部１０にナット１８の外周に形成された突起１９が嵌合され、ナット１８をナット当接部１１に当接することでナット１８がナット保持部９に固定される。すなわち、ナットは突起１９を介してレンズホルダーユニット８に固定される。レンズ２６は、レンズ固定部に固定されている。ガイドシャフト２８、３０は、レンズホルダーユニット８を回転軸１４の軸方向に摺動させるため、リードスクリュー１６と平行に設置されている。ベース４には軸固定部３２、３４、３６、３８が形成され、軸固定部３２、３４にガイドシャフト２８、軸固定部３６、３８にガイドシャフト３０が支持されている。ガイドシャフト３０は、ガイドシャフト２８より長く、レンズホルダーユニット８と軸固定部３８との間に弾性体として例えば、コイルバネ４０が圧縮状態で設置されている。圧縮状態にあるコイルバネ４０の復元力Ｆがレンズホルダーユニット８と軸固定部３８との間に付与されて、ナット１８とレンズホルダーユニット８とが当接状態に維持される。この場合、復元力Ｆと同方向に張力を作用させる構成としてもよい。
【００２８】
ステッピングモータ１２Ａが回転すると、回転軸１４の回転により、ナット１８が回転軸１４の軸上を移動する。この場合、レンズホルダーユニット８はナット１８の移動に連動して回転軸１４の軸方向に移動する。レンズホルダーユニット８の移動範囲は、ベース４に形成されたストッパー４１Ａ、４１Ｂにより規制される。このストッパー４１Ａ、４１Ｂは、たとえばベース４の内壁を利用して形成する。レンズホルダーユニット８がステッピングモータ１２Ａ側に移動し、ストッパー４１Ａに接触することで、レンズホルダーユニット８の位置設定を行なう。なお、レンズホルダーユニット８の位置設定は、レンズホルダーユニット８をステッピングモータ１２Ａから離れる方向に移動させ、ストッパー４１Ｂに接触させることで、行なってもよい。
【００２９】
次に、モータ駆動部の詳細について、図４、図５及び図６を参照する。図４は、レンズ駆動装置のモータ駆動部を示す断面図、図５は、リードスクリューの始端部分を示す図、図６は、リードスクリューとナットの螺合状態を示す図である。図４〜図６に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図４〜図６において、図１と同一部分には同一符号を付してある。図４に示す断面は、リードスクリューの回転の中心を通るモータ駆動部の断面である。図６は、リードスクリューとナットの螺合状態をリードスクリューの回転の中心を通る断面で表している。なお、図６では、角度α、βの違いを図において示すため、角度の差を視認できるようにしている。角度α、βの違いは、図６の図示に限定されるものではない。
【００３０】
このモータ駆動部６Ａに設置されたステッピングモータ１２Ａは、図４に示すように、外ヨーク４２と、内ヨーク４４と、回転子４６と、回転軸１４とを備えている。外ヨーク４２は軸受フレーム部２０の立壁部２２に取り付けられ、内ヨーク４４は外ヨーク４２に固定されている。回転子４６が取り付けられた回転軸１４が立壁部２２の貫通孔４８を貫通させ、対向側の軸受部２４に支持されている。
【００３１】
この実施の形態では、回転軸１４には同径のシャフトが用いられ、軸受部２４と立壁部２２とに跨がる部分にリードスクリュー１６が取り付けられている。このリードスクリュー１６は、回転軸１４と同様に、ステンレス等の金属で形成され、リードスクリュー１６の始端部側は、立壁部２２の貫通孔４８に挿入され、その中間部まで延長されている。このリードスクリュー１６には既述のナット１８が螺合されている。
【００３２】
リードスクリュー１６は外周に複数のネジ山５２（図６）を備えている。ナット１８は、ナットの内側面に複数のネジ谷５４（図６）を備えている。隣り合うネジ山５２との間隔及び隣り合うネジ谷５４との間隔は、それぞれ等間隔であり、ネジ山５２とネジ谷５４の間隔を等しくすることにより、ネジ山５２とネジ谷５４が一対一の対応を以て嵌合可能にしている。
【００３３】
図６に示すように、リードスクリュー１６の外周に形成された傾斜５８Ａ、５８Ｂにより山の角度（山角度）αのネジ山５２が形成されている。また、ナット１８の内側面に形成された傾斜６０Ａ、６０Ｂにより谷の角度（谷角度）βのネジ谷５４が形成されている。ネジ山５２の山角度αとネジ谷５４の谷角度βは、それぞれ鋭角であって、例えば、山角度α＝６０［度］、谷角度β＝６５［度］とし、谷角度β＞山角度αになるようにしている。山角度αと谷角度βを異ならせることで、リードスクリューの回転の中心を通る断面において、ネジ山５２とネジ谷５４を接触点Ｃで点接触させることができる。この場合、リードスクリュー１６とナット１８の接触は、ら線状の線接触となるので、山角度αと谷角度βが同一角度の場合、即ち、断面視においてネジ山５２とネジ谷５４が傾斜全体で接触する場合に比べ、リードスクリュー１６とナット１８の接触を少なくすることができる。また、谷角度βが山角度αより大きいので、ネジ山５２とネジ谷５４が嵌合すると、一側方ではネジ山５２の傾斜５８Ａとネジ谷５４の傾斜６０Ａが点接触し、他の側方ではネジ山５２の傾斜５８Ｂとネジ谷５４の傾斜６０Ｂがナット１８の移動方向に距離Ｌで離間する。即ち、一対の嵌合では、接触が一点になり、ネジ山５２とネジ谷５４の接触が抑制される。谷角度βは、山角度αに比べて５％以上大きい角度にすることが好ましい。谷角度βが山角度αに比べて５％以上大きいと、断面視における点接触を精度良く再現することができる。なお、谷角度βと山角度αの角度差の上限は、ネジ山とネジ谷の離間距離Ｌが、レンズホルダーの位置精度の範囲内となるようにすれば良く、特に限定されない。
【００３４】
斯かる構成とすれば、ネジ山５２の山角度αとネジ谷５４の谷角度βが異なり、β＞αであるので、ステッピングモータ１２Ａを所定回転させてレンズホルダーユニット８をストッパー４１Ａの位置に到達させ、接触させた際に、図６に示すように、断面視において、ネジ山とネジ谷が点接触となり、リードスクリュー１６とナット１８の接触を少なくできる。これにより、ネジ山５２とネジ谷５４の噛み合いが防止される。このため、両者のロック状態を防止でき、リードスクリュー１６を所定回転させることにより、ストッパー４１Ａに当接したレンズホルダーユニット８を所定の基準位置に移動させることができる。ステッピングモータ１２Ａは入力したパルス数に応じた回転移動を行うため、レンズホルダーユニット８をストッパー４１Ａに衝突させてから、所定のパルスを入力して基準位置に移動させる原点出しの制御が容易に行えるため、ナット１８とリードスクリュー１６の噛み合いが防止されることにより、ナット１８を所定の基準位置に正確に移動させることができるようになる。
【００３５】
また、ネジ山５２は、山角度αのネジ山を形成するように調整された雄ねじ切り（ダイス）を用いてリードスクリュー１６にネジ山を切ることで得られ、ネジ谷５４は、谷角度βのネジ谷を形成するように調整された雌ねじ切り（タップ）を用いてナット１８にネジ谷を切ることで得られる。なお、ナット１８を樹脂で構成する場合はネジ谷５４を金型成形にて形成することもできる。雄ねじ切り及び雌ねじ切りの調整や金型成形により角度を異ならせるといった、簡便な方法で角度を異ならせることができ、レンズ駆動装置２、リードスクリュー１６及びナット１８の構成も簡単である。また、２次加工によりネジ山５２やネジ谷５４に再加工を施す必要がない。その結果、装置の価格を抑え、かつ信頼性を向上させることができる。
【００３６】
〔第２の実施の形態〕
【００３７】
次に、第２の実施の形態について、図７及び図８を参照する。図７は、第２の実施の形態に係るリードスクリューの始端部分を示す断面図、図８（Ａ）は、ナットの正面図、図８（Ｂ）はナットのVIIIＢ−VIIIＢ線断面図である。図７及び図８に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図７及び図８において、図１及び図４と同一部分には同一符号を付してある。
【００３８】
第２の実施の形態では、レンズホルダーユニット８に対向して接触するナット１８の面、すなわちナット１８のレンズホルダー対向面７０に、先端が球面形状を有している突部７２Ａ〜７２Ｈを設けている。そして、ナット１８とレンズホルダーユニット８を点接触させている。レンズホルダーユニット８とストッパー４１Ａが接触して、ナット１８とレンズホルダーユニット８がリードスクリュー１６から立壁部２２向きの駆動力ＤＦを受けた状態で停止した際に、ナット１８とレンズホルダーユニット８の間で噛み合うことを防止している。図８（Ａ）に示すように複数の突部７２Ａ〜７２Ｈは、ナット１８のネジ穴７４の中心ＲＣから同一距離に配置され、ネジ穴７４の中心ＲＣを中心とする周上に均等に配置する。また、複数の突部７２Ａ〜７２Ｈでは、図８（Ｂ）に示すように、突起の高さが同じ高さＨに設定してあり、突部７２Ａ〜７２Ｈの最高点が一平面上になるようにしてある。
【００３９】
その他の構成については第一の実施の形態と同様であり、その説明を省略する。
【００４０】
このような構成によれば、第１の実施の形態で既述の利点の他、レンズホルダーユニット８とストッパー４１Ａとが接触した際、荷重に偏りが発生することが防止され、レンズホルダーユニット８の位置精度を向上させることができる。また、レンズホルダーユニット８には、コイルバネ４０による復元力Ｆが作用して、レンズホルダーユニット８がナット１８側に押し付けられて接触状態となる。突部７２Ａ〜７２Ｈを介してレンズホルダーユニット８とナット１８を接触させることで、リードスクリュー１６の回転の勢いによりレンズホルダーユニット８とストッパー４１Ａが勢いよく接触した場合であってもその後の復帰が容易にできる。
【００４１】
〔第３の実施の形態〕
【００４２】
第３の実施の形態について、図９を参照する。図９は、第３の実施の形態に係るモータ駆動部を示す図である。図９に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図９において、図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００４３】
この実施の形態のモータ駆動部６Ｂでは、ステッピングモータ１２Ｂの回転軸１４が径大部８２と径小部８４とを備え、径大部８２に回転子４６が固定され、径小部８４側にリードスクリュー１６が固定されている。即ち、リードスクリュー１６のネジ山径をａ、径大部８２の軸径をｂ、径小部８４の軸径をｃとすれば、これらの大小関係はｂ＞ａ＞ｃに設定されている。
【００４４】
この場合、第１の実施の形態のステッピングモータ１２Ａの回転軸１４の軸径をｄとし、ステッピングモータ１２Ｂの回転軸１４の径大部８２の軸径ｂ（＝ｄ）と同一に設定するものとすれば、ｂ＝ｄ＞ａ＞ｃとなる。
【００４５】
斯かる構成とすれば、ステッピングモータ１２Ｂの回転軸１４の径大部８２に発生させた駆動力は、リードスクリュー１６に径小部８４により伝達されるが、径大部８２の軸径ｂに対し、リードスクリュー１６のスクリュー径即ち、ネジ山径ａが小さく設定されているので、リードスクリュー１６の駆動力（推力）を増大させることができる。即ち、ステッピングモータ１２Ｂ側を小型化して十分な駆動力を得ることができる。
【００４６】
以上述べた第３の実施の形態について、特徴事項、利点等を以下に列挙する。
【００４７】
(A) リードスクリュー１６のスクリュー径ａをステッピングモータ１２Ｂの軸径ｂより小さくすることで、小型化したモータにおいて、同じトルクでありながらレンズホルダーの推力を大きくすることができる。
【００４８】
(B) リードスクリュー１６のスクリュー径を小さくすると、慣性負荷を低減させることができ、モータ特性を向上させることができる。
【００４９】
(C) リードスクリュー部を転造加工で行えば、シャフトはステンレス、又は真鍮（非磁性材のため）で構成することができ、その場合でも十分な機械的強度が得られる。
【００５０】
(D) リードスクリュー部の表面処理としては、耐磨耗性向上のため窒化処理を行えばよい。
【００５１】
〔その他の実施の形態〕
【００５２】
(1) 上記実施の形態では、レンズ駆動装置について説明したが、本発明のステッピングモータは、レンズ駆動装置以外のノートＰＣにおける回転駆動源に用いることができ、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００５３】
(2) ネジ山を形成するリードスクリュー１６の２つの傾斜５８Ａ、５８Ｂの傾斜角度α１、α２は同じ角度であってもよいし異なる角度であってもよい。また、ネジ谷を形成するナット１８の２つの傾斜６０Ａ、６０Ｂの傾斜角度β１、β２は同じ角度であってもよいし異なる角度であってもよい。図１０では、傾斜６０Ａの傾斜角度β１と傾斜６０Ｂの傾斜角度β２の角の大きさを異ならせている。たとえば、傾斜角度β１を５７．５［度］、傾斜角度β２を５２．５［度]にして谷角度βを７０［度］にしている。傾斜５８Ａ、５８Ｂの傾斜角度α１、α２を６０［度］にして、山角度αを６０［度］にしても、ネジ山とネジ谷を点接触させることができ、第一の実施の形態と同様の効果を得ることができる。ネジ谷の傾斜角度β１、β２のみを異ならせるほか、ネジ山の傾斜角度α１、α２のみを異ならせてもよいし、ネジ山とネジ谷の傾斜角度の両方を異ならせてもよい。尚、傾斜角度はリードスクリュー１６の回転の中心線に対する角度とし、山角度αと傾斜角度α１、α２の関係及び谷角度βと傾斜角度β１、β２の関係は、
α＋α１＋α２＝１８０［度］ （１）
β＋β１＋β２＝１８０［度］ （２）
となる。
【００５４】
(3) リードスクリュー１６の表面に１［μｍ］以上の大きさの凹凸を付したディンプル構造を形成して、リードスクリュー１６の表面の摩擦を小さくするようにしてもよい。表面の凹凸は、微少な丸い金属球（ショット）等の粉体又は粒体を高速でリードスクリュー１６に衝突させることで形成することができ、ショットピーニング等の表面加工手段を用いて形成することができる。リードスクリュー１６とナット１８の間に生じる摩擦力が低下することで、ナット１８とリードスクリュー１６の噛み合いが防止される。１［μｍ］以上の凹凸は加工痕を設けることにより形成してもよく、電着塗装等のコーティングにより形成してもよい。
【００５５】
(4) 第２の実施の形態では、ナット１８のレンズホルダー対向面７０に複数の突部７２Ａ〜７２Ｈを設けたが、突部の形成は、ナット１８のレンズホルダー対向面７０に限らない。たとえば、ナット１８に対向して接触するレンズホルダーユニット８の面、即ち、レンズホルダーユニット８のナット当接部１１に、突部を設けてもよい。この場合、突部をナット１８の突部７２Ａ〜７２Ｈと同様の配置にすることができる。レンズホルダーユニット８に突部を設けてもナット１８に突部を設けた場合と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
(5) 第２の実施の形態では、ナット１８の表面に複数の突部７２Ａ〜７２Ｈを設けたが、図１１に示すように、突部９２をナット１８のネジ穴７４の中心ＲＣを中心とする一つの円環として形成してもよい。突部９２の先端は、例えば、円筒面形状やアーチ形状にすると、ナット１８とレンズホルダーユニット８との接触を、円形状の線接触にすることができる。このような突部９２を設けても複数の突部を設けた場合と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
(6) 突部をナット１８又はレンズホルダーユニット８の何れに形成するか並びに突部の個数、形状及び配置は既述の形態に限定されるものではなく、様々な形態に変更してもよい。例えば、突部の先端の形状は、球面形状及又は円筒面形状に代えて先端を平面にしてもよく、この平面の角部に面取り加工を施した形状にしてもよい。斯かる形状としても、ナット１８とレンズホルダーユニット８との接触面積を低減でき、噛み合いを防止することができる。また、突部をナット１８とレンズホルダーユニット８の双方に形成してもよい。
【００５８】
(7) 既述の実施の形態では、リードスクリュー１６の全てのネジ山５２の山角度αをナット１８のネジ谷５４の谷角度βと異ならせたがこれに限定されない。たとえば、リードスクリュー１６の始端部の近傍部分の角度のみ異ならせて他の部分の角度は同じ角度に設定するようにしてもよい。斯かる構成であってもナット１８が始端部（ナット１８と立壁部２２が接触する位置）において、リードスクリュー１６とナット１８の接触面積を低下させ、ナット１８とリードスクリュー１６の噛み合いを防止することができる。
【００５９】
(8) 既述の実施の形態では、レンズホルダーユニット８をストッパー４１Ａに接触させてレンズホルダーユニット８及びナット１８を停止させて、レンズホルダーユニット８の位置設定を行ったが斯かる設定に限定されない。たとえば、リードスクリュー１６の端部近傍に配置されている立壁部２２にストッパーとしての機能を持たせて、この立壁部２２にレンズホルダーユニット８を接触させてレンズホルダーユニット８及びナット１８を停止させて、レンズホルダーユニット８の位置設定を行ってもよい。斯かる形態においても既述の効果を得ることができる。
【００６０】
(9) 既述の実施の形態では、レンズホルダーユニット８の窓部１０とナット当接部１１によりナット１８をナット保持部９に固定したが斯かる固定に限定されない。たとえば、ナット１８の外周でレンズホルダーユニット８にナット１８を固定するようにしてもよい。この場合、立壁部２２にナット１８を接触させてレンズホルダーユニット８及びナット１８を停止させて、レンズホルダーユニット８の位置設定を行ってもよい。斯かる形態においても既述の効果を得ることができる。
【００６１】
(10) 既述の実施の形態では、ネジ山５２の山角度αとネジ谷５４の谷角度βが、谷角度β＞山角度αになるように設定したが、山角度αと谷角度βは、斯かる関係に限定されない。山角度αと谷角度βの関係は、いずれか一方の角度が他方の角度に対して大きい関係にあればよい。たとえば、ネジ山５２の山角度αがネジ谷５４の谷角度βより大きくなるようにして、山角度α＞谷角度βに設定してもよい。リードスクリューの回転の中心を通る断面において、ネジ山５２とネジ谷５４を点接触させることができ、リードスクリュー１６とナット１８の接触は、ら線状の線接触となるので、リードスクリュー１６とナット１８の接触を少なくすることができる。また、既述の実施の形態では、谷角度βが山角度αに比べて５％以上大きい角度に設定したが、いずれか一方の角度が他方の角度に対して５％以上大きい関係にあれば好ましく、たとえば、山角度αは、谷角度βに比べて５％以上大きい角度にしても好ましい。山角度αが谷角度βに比べて５％以上大きいと、断面視における点接触を精度良く再現することができる。
【００６２】
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明のレンズ駆動装置は、光ディスク装置等の光ピックアップを駆動するレンズ駆動装置等、回転運動を直線運動に変換する手段として利用され、リードスクリューとナットとのロック状態あるいは空転状態を防止でき、有用である。
【符号の説明】
【００６４】
２ レンズ駆動装置
８ レンズホルダーユニット
１１ ナット当接部
１４ 回転軸
１６ リードスクリュー
１８ ナット
２２ 立壁部
４１Ａ、４１Ｂ ストッパー
５２ ネジ山
５４ ネジ谷
５８Ａ、５８Ｂ、６０Ａ、６０Ｂ 傾斜
７０ レンズホルダー対向面
７２Ａ〜７２Ｈ 突部
９２ 突部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転軸上に取り付けられて回転するスクリューにナットを螺合させ、スクリュー回転を前記ナットで軸方向移動に変換することにより、レンズホルダーを移動させ、前記レンズホルダー又は前記ナットの移動端に配置されたストッパーに前記レンズホルダー又は前記ナットを接触させることにより、前記レンズホルダーの位置を設定するレンズ駆動装置であって、
前記スクリューに形成されたネジ山の山角度を前記ナットに形成されたネジ谷の谷角度とは異ならせて、前記スクリューと前記ナットとの螺合を緩慢にしたことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
請求項１のレンズ駆動装置において、
前記ネジ山を形成する一方の傾斜が前記ネジ谷の傾斜に点接触するとともに、前記ネジ山を形成する他の傾斜が前記ネジ谷の傾斜から離間することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２のレンズ駆動装置において、
前記谷角度が、前記山角度に比して５％以上大きい、または前記山角度が、前記谷角度に比して５％以上大きいことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３のレンズ駆動装置において、
前記ナット及び前記レンズホルダーは、互いに対向する対向面を備え、前記ナットの対向面又は前記レンズホルダーの対向面は、突部を有することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項５】
請求項４のレンズ駆動装置において、
前記突部が球面形状を有することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項１】
モータの回転軸上に取り付けられて回転するスクリューにナットを螺合させ、スクリュー回転を前記ナットで軸方向移動に変換することにより、レンズホルダーを移動させ、前記レンズホルダー又は前記ナットの移動端に配置されたストッパーに前記レンズホルダー又は前記ナットを接触させることにより、前記レンズホルダーの位置を設定するレンズ駆動装置であって、
前記スクリューに形成されたネジ山の山角度を前記ナットに形成されたネジ谷の谷角度とは異ならせて、前記スクリューと前記ナットとの螺合を緩慢にしたことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
請求項１のレンズ駆動装置において、
前記ネジ山を形成する一方の傾斜が前記ネジ谷の傾斜に点接触するとともに、前記ネジ山を形成する他の傾斜が前記ネジ谷の傾斜から離間することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２のレンズ駆動装置において、
前記谷角度が、前記山角度に比して５％以上大きい、または前記山角度が、前記谷角度に比して５％以上大きいことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３のレンズ駆動装置において、
前記ナット及び前記レンズホルダーは、互いに対向する対向面を備え、前記ナットの対向面又は前記レンズホルダーの対向面は、突部を有することを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項５】
請求項４のレンズ駆動装置において、
前記突部が球面形状を有することを特徴とするレンズ駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−８３７２９（Ｐ２０１３−８３７２９Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２２２９１（Ｐ２０１１−２２２２９１）
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００２２８５７８）日本ケミコン株式会社 (514)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００２２８５７８）日本ケミコン株式会社 (514)
【Ｆターム（参考）】
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