光ピックアップおよび光ディスク装置
【課題】ラック方式の球面収差補正機構において、レンズ初期位置検出用のセンサを設けなくとも、レンズ初期位置を安定させる。
【解決手段】コリメータレンズを移動させて球面収差の補正を行う球面収差補正機構を備える。そして、球面収差補正機構は、コリメータレンズが保持されたレンズホルダを光軸方向に移動可能に保持する移動軸と、駆動モータによって回転されるリードスクリューと、を備える。そして、レンズホルダに連接され、スクリュー溝に噛み合わされるように突出する第１のラック歯と該第１のラック歯との間にリードスクリューを挟んで設けられた第２のラック歯と、を含むラックを備える。この第２のラック歯は、第１のラック歯がスクリュー溝に噛み合わされた状態では、リードスクリューに接することなく少なくともその一部がスクリュー溝内に配置され、その傾斜角度が該スクリュー溝の傾斜角度と異なっている。
【解決手段】コリメータレンズを移動させて球面収差の補正を行う球面収差補正機構を備える。そして、球面収差補正機構は、コリメータレンズが保持されたレンズホルダを光軸方向に移動可能に保持する移動軸と、駆動モータによって回転されるリードスクリューと、を備える。そして、レンズホルダに連接され、スクリュー溝に噛み合わされるように突出する第１のラック歯と該第１のラック歯との間にリードスクリューを挟んで設けられた第２のラック歯と、を含むラックを備える。この第２のラック歯は、第１のラック歯がスクリュー溝に噛み合わされた状態では、リードスクリューに接することなく少なくともその一部がスクリュー溝内に配置され、その傾斜角度が該スクリュー溝の傾斜角度と異なっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コリメータレンズを動かして球面収差補正を行う光ピックアップおよび光ディスク装置に係り、特に、ラック方式の球面収差補正機構を備える光ピックアップおよび光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ等の光情報記録媒体では、その光情報記録媒体表面から信号記録面までの厚みのばらつきにより、球面収差が大きくなり、一意的に記録面に光スポットを精度良く絞ることが困難である。このために光ディスク装置で使用する光ピックアップには球面収差を補正する機構が必要となっている。球面収差を補正するためには、コリメータレンズをモータ等により物理的に動かしてレーザ光源とコリメータレンズの距離を変えることが一般的に行われている。
【０００３】
近年、光情報記録媒体の１層あたりの高密度化が進むとともに、光情報記録媒体１枚を構成する層の数が増える傾向にある。このような光情報記録媒体において、記録再生機能の確保・向上を図るために、より精度の高い精度の球面収差補正が求められている。そのため、球面収差補正を行う際に、コリメータレンズの初期位置（以下、「レンズ初期位置」という）を精度よく検出することも重要になっている。
【０００４】
ところで、光ピックアップが備えるラック方式の球面収差補正機構は、コリメータレンズが保持されたレンズホルダに連接するラックと、コリメータレンズの光軸方向に軸を有するリードスクリューとを含んで構成される。ラックは、突出して形成されたラック歯を有しており、このラック歯と、リードスクリューの螺旋状のスクリュー溝とが噛み合わさった状態で配置されている。
【０００５】
そして、ステッピングモータによってリードスクリューがその軸を中心に回転すると、ラック歯がスクリュー溝に沿って動かされる。これにより、リードスクリューの軸方向、すなわち光軸方向にラックが移動され、コリメータレンズも同様にその光軸方向に移動される。このようにして、球面収差補正の際にはコリメータレンズが動かされる。
【０００６】
このような光ビックアップにおけるレンズ初期位置の検出には、フォトインタラプタが用いられている。このフォトインタラプタの受光素子と発光素子の間をレンズホルダの一部が遮ったときに、コリメータレンズがレンズ初期位置にあることを示す検出信号が出力される。そして、この検出信号の出力を機に、ステッピングモータが制御されてリードスクリューの回転が停止する。その結果、コリメータレンズがレンズ初期位置に配置される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２０５７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、レンズ初期位置検出用のフォトインタラプタは、コリメータレンズを保持するレンズホルダの下方に設けられることが多く、ラック方式の光ピックアップをより薄く作成する上での障害となっていた。
【０００９】
この点、フォトインタラプタを廃して、ナット方式のように、ラックをメカリミットに押し当ててラックの動きを止めることにより、コリメータレンズをレンズ初期位置に配置するという方法も考えられる。しかし、ラックをメカリミットに押し当てた後でも、しばらくの間は、リードスクリューが回転しているため、この回転によりラック歯がスクリュー溝を乗り越えようとし、ラックが跳ね上がってしまう。その結果、レンズ初期位置が安定しないという別の問題が生じる。
【００１０】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、ラック方式の球面収差補正機構において、レンズ初期位置検出用のセンサを設けなくとも、レンズ初期位置を安定させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の光ピックアップは、コリメータレンズと、コリメータレンズを保持するレンズホルダと、レンズホルダをコリメータレンズの光軸方向に移動させて球面収差の補正を行う球面収差補正機構と、を備えるものである。
【００１２】
この球面収差補正機構は、レンズホルダを光軸方向に移動可能に保持する移動軸と、螺旋状のスクリュー溝が形成され、駆動モータによって回転されるリードスクリューと、を備える。そして、レンズホルダに連接され、スクリュー溝に噛み合わされるように突出する第１のラック歯と該第１のラック歯との間にリードスクリューを挟んで設けられた第２のラック歯と、を含むラックを備える。この第２のラック歯は、第１のラック歯がスクリュー溝に噛み合わされた状態では、リードスクリューに接することなく少なくともその一部がスクリュー溝内に配置され、その傾斜角度が該スクリュー溝の傾斜角度と異なっている。なお、本発明の光ディスク装置は、上述した構成の光ビックアップを備えるものである。
【００１３】
本発明の上述した構成によれば、第１のラック歯がスクリュー溝を乗り越える前に、第２のラック歯をスクリュー溝に確実に接触させることができ、第１のラック歯がリードスクリューを乗り越える方向にこれ以上動かないようにすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
上述したように、本発明によれば、第１のラック歯がリードスクリューのスクリュー溝を乗り越えることを第２のラック歯で防ぐことができるので、第１のラック歯がスクリュー溝を乗り越える際に発生するラックの跳ね上げを防止することができる。その結果として、例えば、コリメータレンズのレンズ初期位置を安定させることができる、という効果を奏する。
【００１５】
また、レンズ初期位置を検出するための検出センサを設ける必要がないので、従来よりも低コストで光ピックアップを製造することができる。それに加え、部品点数が従来よりも少なくなるので、光ピックアップを構成する各部品の配置レイアウトの自由度を高くすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の一部を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る光ピックアップを示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る球面収差補正機構を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るラックを示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るラックを示す平面図である。
【図７】ラックの跳ね上がり防止のための動作（その１）を示す説明図である。
【図８】ラックの跳ね上がり防止のための動作（その２）を示す模式図である。
【図９】ラックの跳ね上がり防止のための動作（その３）を示す模式図である。
【図１０】ラックの跳ね上がり防止のための動作（その４）を示す模式図である。
【図１１】本発明の変形例に係るラックを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための実施形態例について説明する。以下に述べる実施の形態例は、本発明の好適な具体例である。そのため、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本発明は、下記の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。例えば、以下の説明で挙げる各パラメータの数値的条件は好適例に過ぎず、説明に用いた各図における寸法、形状および配置関係も概略的なものである。
【００１８】
以下の手順で説明を行う。
＜一実施形態例：第１のラック歯の前方に第２のラック歯を設けた例＞
１．光ディスク装置の構成
２．光ピックアップの構成
３．球面収差補正機構の構成
４．ラックの動作
＜変形例：第２のラック歯を円弧状に形成した例＞
【００１９】
＜一実施形態例＞
本発明の一実施形態の例を、図１〜図１０を参照して説明する。
［１．光ディクス装置の構成］
まず、光ディスク装置の構成について図１および図２を参照して説明する。
図１は光ディスク装置の構成を示す斜視図、図２は図１に示す光ディスク装置の一部を図１とは逆側から見たときの拡大斜視図である。
光ディスク装置１は、光情報記録媒体１００の記録面と光ピックアップ３の対物レンズ１１とが対向するように、光情報記録媒体１００が装填されるディスクトレイ２を備える。そして、ディスクトレイ２に組み込まれたベースユニット５と、光ピックアップ３と、一対の移動軸４Ａ，４Ｂと、モータ６と、ターンテーブル７とをさらに備える。
【００２０】
図２に示すように、一対の移動軸４Ａ，４Ｂの両端は、ベースユニット５に固定され、移動軸４Ａ，４Ｂは、光ピックアップ３を光情報記録媒体１００の半径方向に移動可能な状態で支持している。
【００２１】
光ピックアップ３には、光情報記録媒体１００の周方向側の一端部に連接するラック１２が設けられている。ラック１２は、ラック歯を有しており、このラック歯と、リードスクリュー１３の螺旋状のスクリュー溝とが噛み合わさった状態で配置されている。リードスクリュー１３は、その軸が移動軸４Ａ，４Ｂと平行になるように配置されている。そして、当該軸を中心として回転可能となるように、その一端がベースユニット５に支持され、他端がモータ６の軸に固定される。
【００２２】
モータ６は、ベースユニット５に取り付けられている。このモータ６が、リードスクリュー１３を回転させると、ラック１２のラック歯がスクリュー溝に沿って動かされるようになっている。これにより、ラック１２に連接された光ピックアップ３が、リードスクリュー１３の軸方向に平行な移動軸４Ａ，４Ｂに沿って、光情報記録媒体１００の半径方向に移動させられる。
【００２３】
ターンテーブル７（図１を参照）は、ベースユニット５に回転可能に保持される。そして、その下部に配置されたモータ（不図示）により回転され、ディスクトレイ２に装填された光情報記録媒体１００を所定方向に回転させる。なお、光ピックアップ３には、不図示のフレキシブル基板が接続されており、このフレキシブル基板を介して光ピックアップ３の動作を制御するための各種信号および電力が供給される。
【００２４】
［２．光ピックアップの構成］
次に、光ピックアップ３の構成について図３を参照して説明する。
図３は、対物レンズが設けられていない面側から見た光ピックアップの構成（光学系の構成）を示す説明図である。以下では、対物レンズ１１Ａの光軸方向をＸ軸方向、コリメータレンズ４５Ａの光軸方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向と定義する。
【００２５】
光ピックアップ３は、第１の波長の光を出射する第１の光源を有する光源部４１Ａと、第１の波長とは異なる第２および第３の波長の光を出射する第２および第３の光源を有する光源部４１Ｂとを備える。この光ピックアップ３は、第１の波長の光が通過する光学機器が配置された第１の光学系統と、第２あるいは第３の波長の光が通過する光学機器が配置された第２の光学系統とに分かれる。
【００２６】
第１の光学系統では、対物レンズ１１Ａを介して第１の波長が光情報記録媒体１００（図２を参照）に照射され、光情報記録媒体１００から反射される第１の波長の反射光が光検出器４４Ａで受光される構成となっている。また、第２の光学系統では、対物レンズ１１Ｂを介して第２あるいは第３の波長が光情報記録媒体１００に照射され、光情報記録媒体１００から反射される第２あるいは第３の波長の反射光が光検出器４４Ｂで受光される構成となっている。
【００２７】
図３に示された例では、対物レンズ１１Ａ，１１ＢのＸ軸のプラス側には、１／４波長板（不図示）および立ち上げミラー４６Ａ，４６Ｂが配置される。そして、立ち上げミラー４６Ａ，４６Ｂと光検出器４４Ａ，４４Ｂとの間に、コリメータレンズ４５Ａ，４５Ｂ、偏光ビームスプリッター４３Ａ，４３Ｂおよびマルチレンズ４２Ａ，４２Ｂが配置される。なお、光源部４１Ａ，４１Ｂは、偏光ビームスプリッター４３Ａ，４３Ｂの偏光分離面に対向している。
【００２８】
ここで、光源部４１Ａの第１の光源としては、例えばＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）の記録再生に対応する波長４０５ｎｍ近傍の青紫色レーザ光を出射するレーザダイオードを用いることができる。また、光源部４１Ｂの第２の光源としては、例えばＤＶＤの記録再生に対応する波長６６０ｎｍ近傍の赤色レーザ光を出射するレーザダイオードを用いることができる。さらに、光源部４１Ｂの第３の光源としては、例えばＣＤの再生に対応する波長７８５ｎｍの赤外レーザ光を出射するレーザダイオードを用いることができる。それぞれ、対応する光情報記録媒体１００の種類に応じて、それぞれの規格における公差の範囲の波長の光を出射する光源を用いることが可能である。なお、第２および第３の波長の光を出射する光源として、同一基板上に形成されたレーザ素子を用いる場合は、光源部４１Ｂの小型化により、光ピックアップ１４全体の小型化を図ることができる。
【００２９】
以上説明したように、第１および第２の光学系統の構成はほぼ等しいので、以下では第１の光学系統についてのみ説明を行う。
まず、図３に示すように、ＢＤに対しては、光源部４１Ａは、第１の波長のレーザ光を出射する。すると、偏光ビームスプリッター４３Ｂは光源部４１Ａからのレーザ光を反射してコリメータレンズ４５Ａに導く。コリメータレンズ４５Ａは、偏光ビームスプリッター４３Ａからのレーザ光を平行光に変換して立ち上げミラー４６Ａへ導く。このとき、球面収差補正機構５０が、光情報記録媒体１００の保護層の厚みに応じてコリメータレンズ４５Ａを保持するレンズホルダ５１をＹ軸方向に移動させて、球面収差を補正する。なお、球面収差補正機構５０の詳細な構成については図４にて後述する。
【００３０】
立ち上げミラー４６Ａは、コリメータレンズ４５Ａからのレーザ光を反射し、１／４波長板（不図示）を介して対物レンズ１１Ａに導く。対物レンズ１１Ａは、光情報記録媒体１００の記録面に所定の光スポットを形成する。
【００３１】
光情報記録媒体１００の記録面により反射されたレーザ光は、対物レンズ１１Ａおよび１／４波長板（不図示）を再度通って立ち上げミラー４６Ａに導かれる。立ち上げミラー４６Ａは、光情報記録媒体１００からのレーザ光を反射し、コリメータレンズ４５Ａを介して偏光ビームスプリッター４３Ａに導く。偏光ビームスプリッター４３Ａは、立ち上げミラー４６Ａからのレーザ光を透過し、マルチレンズ４２Ａを介して光検出器４４Ａに導く。そして、光検出器４４Ａは、第１の波長の反射光を検出する。
【００３２】
［３．球面収差補正機構の構成］
次に、球面収差補正機構５０の構成について図４を参照して説明する。
図４は、図３に示す球面収差補正機構の構成を示す斜視図である。
球面収差補正機構５０は、一対の移動軸５２Ａ，５２Ｂと、ラック５３と、螺旋状のスクリュー溝が形成されたリードスクリュー５４と、ステッピングモータ５５とで構成される。
【００３３】
一対の移動軸５２Ａ，５２Ｂの両端は、光ピックアップ３の筐体内壁に固定され、これら移動軸５２Ａ，５２Ｂはレンズホルダ５１をＹ軸方向に移動可能な状態で支持している。このレンズホルダ５１には、コリメータレンズ４５Ａの光軸がＹ軸方向と平行になるように保持される。そして、レンズホルダ５１におけるＺ軸のマイナス側の端部には、ラック５３が連接されている。
【００３４】
このラック５３は、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、Ｚ軸のマイナス方向に突出する第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂと、Ｚ軸のプラス方向に突出する第２のラック歯８２とを含んで構成される。そして、これら第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂは、図５（ｂ）に示すように、リードスクリュー５４のスクリュー溝に噛み合わさるように配置される。また、第２のラック歯８２は、第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂとの間にリードスクリュー５４を挟み、その一部がスクリュー溝内に配置される。ただし、第１のラック歯８１がスクリュー溝に噛み合わされた状態では、第２のラック歯８２は、リードスクリュー５４に対して非接触となる。
【００３５】
ここで、第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂのリードスクリュー５４に対する噛み合わせ率を１００パーセントとすると、第２のラック歯８２の噛み合わせ率が約３０パーセント（２５〜３５パーセント）となるように構成されていることが好ましい。これにより、第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂがリードスクリュー５４を乗り越えようとした際にだけ、乗り越えてしまう前に第２のラック歯８２をスクリュー溝に確実に接触させることができる。その結果、ラック５３の跳ね上がりを防止することができる。なお、ラック５３のより詳細な構成については図６にて後述する。
【００３６】
リードスクリュー５４には、上述のリードスクリュー１３（図２を参照）と同様に、第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂが噛み合わさった状態で、その軸を中心として回されると、その回転方向に応じてラック５３をその軸に移動させる。このリードスクリュー５４は、その軸がＹ軸方向を向いて配置されている。そして、その軸を中心として回転可能となるように、一端が光ピックアップ３の筐体内壁８４（図４を参照）に支持され、他端がステッピングモータ５５の軸に固定されている。
【００３７】
次に、ラック５３の構成について図６を参照して説明する。
図６は、ラックの構成を示す平面図である。
図６（ａ）は、Ｘ軸のプラス方向から見たラックを示す上面図である。
図６（ｂ）は、Ｘ軸のマイナス方向から見たラックを示す下面図である。
図６（ｃ）は、Ｙ軸のマイナス方向から見たラックを示す側面図である。
図６（ｄ）は、Ｚ軸のマイナス方向から見たラックのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
図６（ｅ）は、Ｚ軸のプラス方向から見たラックのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【００３８】
ラック５３は、図６に示すように、レンズホルダ５１（図４を参照）と連接するホルダ連接部６１と、このホルダ連接部６１よりもＺ軸のマイナス方向側に設けられたスクリュー挟入部６２とを備える。
【００３９】
ホルダ連接部６１は、ラック上面７０とラック下面７１との間を貫通する螺子孔７２を有しており、図４に示すように、螺子孔７２に挿入された螺子７３が螺子止めされることにより、ラック５３がレンズホルダ５１に連接して固定される。
【００４０】
スクリュー挟入部６２は、ホルダ連接部６１からＺ軸のマイナス方向に突出する突出ベース部７４を有する。この突出ベース部７４は、Ｘ軸のマイナス側の端部に設けられたＵ字状のヒンジ部７５を介して、板状に形成された第１の歯ベース７６を延設している。
【００４１】
第１の歯ベース７６は、板状に形成されており、その両面がＺ軸に対して直交するように配置されている。そして、第１の歯ベース７６におけるＺ軸のマイナス方向側の面上には、第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂが設けられている。第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂは、それぞれ同じ形状であるので、それらを区別する必要がない場合は第１のラック歯８１と記載する。
【００４２】
第１のラック歯８１は、図６（ｄ）に示すように、第１の歯ベース７６のほぼ上端からほぼ下端まで形成されている。そして、リードスクリュー５４のスクリュー溝の傾斜角度に合わせて傾斜させた状態、すなわち第1のラック歯８１のＸ−Ｙ平面における断面がスクリュー溝と平行になるように配置されている。また、第１のラック歯８１のＹ−Ｚ平面における断面は、図５（ｂ）に示すように、どの位置でもほぼ同一形状に形成されている。この断面の形状は、Ｚ軸のマイナス方向側になればなる程先細りとなる、いわゆるテーパー状となっている。これにより、第１のラック歯８１をリードスクリュー５４のスクリュー溝に噛み合わせることができる。
【００４３】
また、第２の歯ベース７７は、第１の歯ベース７６と対向するように歯ベース接続部８８によって接続されており、第１の歯ベース７６とでリードスクリュー５４を挟んでいる。この第２の歯ベース７７は、第１の歯ベース７６と同様に板状に形成されており、そのＺ軸のプラス側の面上には、第２のラック歯８２が設けられている。
【００４４】
第２のラック歯８２は、図６（ｅ）に示すように、第２の歯ベース７７のほぼ上端から下端まで形成されている。この第２のラック歯８２は、第１のラック歯８１と同様に傾斜しているが、その傾斜角度は、リードスクリュー５４のスクリュー溝の傾斜角度とは異なっている。この第２のラック歯８２の傾斜角度は、第１のラック歯８１がスクリュー溝に噛み合わされた状態において、第２のラック歯８２がリードスクリュー５４に接することなく、その一部がスクリュー溝内に配置されるような角度でなければならない。なお、第２のラック歯８２のＹ−Ｚ平面における断面は、図５（ｂ）に示すように、どの位置でもほぼ同一形状に形成されており、その形状は、Ｚ軸のプラス方向側になればなる程先細りとなる、いわゆるテーパー状となっている。また、第２のラック歯８２の歯先は、Ｘ−Ｙ平面にほぼ平行に形成されている。
【００４５】
このような傾斜角度で第２のラック歯８２を構成することで、第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂがリードスクリュー５４を乗り越えようとした際に、第２のラック歯８２をスクリュー溝に線や面ではなく点で接触させることができる。その結果、ラック５３の跳ね上がりを防止できるとともに、このときラック５３がリードスクリュー５４に食いついて動かなくなることを防止できる。
【００４６】
ところで、突出ベース部７４および第１の歯ベース７６には、図６（ｂ）に示すように、それぞれが対向するようにＺ軸方向に突出した一対のバネ保持部９２が形成されている。そして、このバネ保持部９２は、図５（ａ）に示すように、自然長から押し縮められた状態のバネ８３を保持している。このバネ８３の付勢力によって第１の歯ベース７６がＺ軸のマイナス方向に押し出され、第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂが一定以上の力でリードスクリュー５４のスクリュー溝に押し付けられる。これにより、第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂがスクリュー溝から容易に離脱することを防止できる。
【００４７】
［４．ラックの動作］
次に、ラック５３による跳ね上がり防止に関する動作について図７〜図１０を参照して説明する。
球面収差の補正を行う前準備として、コリメータレンズ４５Ａを予め決まったレンズ初期位置に戻す必要がある。例えば、図３に示すような位置に配置されたコリメータレンズ４５をレンズ初期位置に戻すには、まず、ステッピングモータ５５によりリードスクリュー５４が所定方向に回転する。
【００４８】
すると、第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂ（図５を参照）がリードスクリュー５４のスクリュー溝に沿って動かされ、このラック５３に連接されたレンズホルダ５１が移動軸５２Ａ、５２Ｂに沿って移動する。これにより、レンズホルダ５１に保持されたコリメータレンズ４５ＡがＹ軸のマイナス方向に動かされ、図７に示すように、光ピックアップ３の筐体内壁８４にラック５３が押し当てられて、ラック５３のＹ軸のマイナス方向への移動が停止される。
【００４９】
ここで、ラック５３が筐体内壁８４に押し当てられた直後は、図８（ａ）に示すように、第１のラック歯８１は、リードスクリュー５４のスクリュー溝に噛み合わされた状態となっている。そして、第２のラック歯８２は、図８（ｂ）に示すように、スクリュー溝に接触することなく一部が収納された状態となっている。
【００５０】
しかし、ラック５３が筐体内壁８４に押し当てられた後のしばらくの間は、ラック５３がＹ軸のマイナス方向にこれ以上移動できない状態にもかかわらず、ステッピングモータ５５によるリードスクリュー５４の回転が継続されている。そして、リードスクリュー５３のスクリュー溝が傾斜しているので、その回転により第１のラック歯８１は、図９（ａ）に示すように、スクリュー溝を乗り越える方向（８（ａ）の矢印方向）に動かされる。このとき、第２のラック歯８２も、図９（ｂ）に示すように、第１のラック歯８１と同じ方向（図８（ｂ）の矢印方向）に同じ距離だけ動かされる。
【００５１】
そして、第１および第２のラック歯８１，８２がさらに矢印方向（図９（ａ）および図９（ｂ）を参照）に動かされて図１０（ｂ）に示すように、第２のラック歯８２がラック溝に点で接触する。すると、第１および第２のラック歯８１，８２が、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、スクリュー溝に接触して矢印方向にこれ以上動けなくなり、リードスクリュー５４が第１のラック歯８１と、第２のラック歯８２とにより噛み付かれる。これにより、ラック５３の動きが完全に停止するとともに、リードスクリュー５４が物理的に回転不可能となり、ステッピングモータ５５がロックされる。なお、ラック５３の動きが完全に停止された際のコリメータレンズ４５Ａの位置がレンズ初期位置となる。
【００５２】
以上説明したように、本発明の一実施形態によれば、第１のラック歯８１がリードスクリュー５４のスクリュー溝を乗り越えることを第２のラック歯８２で防ぐことができる。これにより、第１のラック歯８１がスクリュー溝を乗り越える際に発生するラック５３の跳ね上げを防止することができる。その結果として、例えば、コリメータレンズ４５Ａのレンズ初期位置を安定させることができる、という効果がある。
【００５３】
また、本発明の一実施形態によれば、フォトトランジスタ等の検出センサを光ピックアップ３に設けなくとも、コリメータレンズ４５Ａのレンズ初期位置を安定させることができる。これにより、従来よりも低コストで光ピックアップ３を製造することができる。それに加え、部品点数が従来よりも少なくなるので、光ピックアップ３を構成する各部品の配置レイアウトの自由度を高くすることもできる。
【００５４】
また、本発明の一実施形態は、ステッピングモータ５５を制御する仕様が、タイムアウト仕様、逆起検出仕様どちらに対しても適応することができる。タイムアウト仕様とは、ステッピングモータ５５を予め定められた時間だけ回転させてコリメータレンズ４５Ａをレンズ初期位置方向に動かす仕様である。また、逆起検出仕様とは、ステッピングモータ５５における電磁誘導の逆転、すなわちリードスクリュー５４が物理的に回転不可能（図９に示す状態）になったことを検出してステッピングモータ５５の動作を停止させる仕様である。
【００５５】
＜変形例＞
上述した一実施形態では、Ｘ−Ｙ平面にほぼ平行な歯先が形成された第２のラック歯８２を有するラック５３を備えているが、このラック５３の代わりに図１１に示すラック１０１を備えてもよい。なお、ラック１０１は、ラック５３の第２のラック歯８２を第２のラック歯１０２に置き換えたものであるので、以下では第２のラック歯１０２についてのみ説明をする。
【００５６】
第２のラック歯１０２は、一実施形態に係る第２のラック歯８２（図６（ｅ）を参照）と同様に、第２の歯ベース７７のほぼ上端から下端まで形成されており傾斜している。そして、第２のラック歯１０２は、第１のラック歯８１がスクリュー溝に噛み合わされた状態において、リードスクリュー５４に接することなく、その一部がスクリュー溝内に配置されるように構成される。さらに、図１１に示すように、第２のラック歯１０２は、その歯先の一部がリードスクリュー５４の軸を中心とした円弧状に形成されている。このように、図１１に示す例に限らず例えば、第２のラック歯１０２の歯先全体を円弧状に形成してよいことはいうまでもない。
【００５７】
このような第２のラック歯１０２の構成によれば、Ｚ軸のマイナス方向だけでなく、Ｘ軸のプラスまたはマイナス方向とＺ軸のマイナス方向との合成成分方向にラック１０１が跳ね上がろうとする場合であっても確実に防止することができる。
【００５８】
以上、本発明の各実施形態の例について説明したが、本発明のラックは上記各実施形態例に限定されるものではなく、例えば、図３に示した光ピックアップ３以外のレイアウトの光ピックアップに対して適応することも可能である。すなわち、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含むことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５９】
１・・・光ディスク装置、２・・・ディスクトレイ、３・・・光ピックアップ、４Ａ，４Ｂ・・・移動軸、５・・・ベースユニット、６・・・モータ、７・・・ターンテーブル、１１・・・対物レンズ、１２・・・ラック、１３・・・リードスクリュー、１４・・・光ピックアップ、４１Ａ，４１Ｂ・・・光源部、４２Ａ，４２Ｂ・・・マルチレンズ、４３Ａ，４３Ｂ・・・偏光ビームスプリッター、４４Ａ，４４Ｂ・・・光検出器、４５Ａ，４５Ｂ・・・コリメータレンズ、４６Ａ，４６Ｂ・・・立ち上げミラー、５０・・・球面収差補正機構、５１・・・レンズホルダ、５２Ａ，５２Ｂ・・・移動軸、５３・・・ラック、５４・・・リードスクリュー、５５・・・ステッピングモータ、６１・・・ホルダ連接部、６２・・・スクリュー挟入部、７０・・・ラック上面、７１・・・ラック下面、７２・・・螺子孔、７３・・・螺子、７４・・・突出ベース部、７５・・・ヒンジ部、７６・・・第１の歯ベース、７７・・・第２の歯ベース、８１・・・第１のラック歯、８２・・・第２のラック歯、８３・・・バネ、８８・・・歯ベース接続部、９２・・・バネ保持部、１００・・・光情報記録媒体、１０１・・・ラック、１０２・・・第２のラック歯
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コリメータレンズを動かして球面収差補正を行う光ピックアップおよび光ディスク装置に係り、特に、ラック方式の球面収差補正機構を備える光ピックアップおよび光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ等の光情報記録媒体では、その光情報記録媒体表面から信号記録面までの厚みのばらつきにより、球面収差が大きくなり、一意的に記録面に光スポットを精度良く絞ることが困難である。このために光ディスク装置で使用する光ピックアップには球面収差を補正する機構が必要となっている。球面収差を補正するためには、コリメータレンズをモータ等により物理的に動かしてレーザ光源とコリメータレンズの距離を変えることが一般的に行われている。
【０００３】
近年、光情報記録媒体の１層あたりの高密度化が進むとともに、光情報記録媒体１枚を構成する層の数が増える傾向にある。このような光情報記録媒体において、記録再生機能の確保・向上を図るために、より精度の高い精度の球面収差補正が求められている。そのため、球面収差補正を行う際に、コリメータレンズの初期位置（以下、「レンズ初期位置」という）を精度よく検出することも重要になっている。
【０００４】
ところで、光ピックアップが備えるラック方式の球面収差補正機構は、コリメータレンズが保持されたレンズホルダに連接するラックと、コリメータレンズの光軸方向に軸を有するリードスクリューとを含んで構成される。ラックは、突出して形成されたラック歯を有しており、このラック歯と、リードスクリューの螺旋状のスクリュー溝とが噛み合わさった状態で配置されている。
【０００５】
そして、ステッピングモータによってリードスクリューがその軸を中心に回転すると、ラック歯がスクリュー溝に沿って動かされる。これにより、リードスクリューの軸方向、すなわち光軸方向にラックが移動され、コリメータレンズも同様にその光軸方向に移動される。このようにして、球面収差補正の際にはコリメータレンズが動かされる。
【０００６】
このような光ビックアップにおけるレンズ初期位置の検出には、フォトインタラプタが用いられている。このフォトインタラプタの受光素子と発光素子の間をレンズホルダの一部が遮ったときに、コリメータレンズがレンズ初期位置にあることを示す検出信号が出力される。そして、この検出信号の出力を機に、ステッピングモータが制御されてリードスクリューの回転が停止する。その結果、コリメータレンズがレンズ初期位置に配置される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２０５７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、レンズ初期位置検出用のフォトインタラプタは、コリメータレンズを保持するレンズホルダの下方に設けられることが多く、ラック方式の光ピックアップをより薄く作成する上での障害となっていた。
【０００９】
この点、フォトインタラプタを廃して、ナット方式のように、ラックをメカリミットに押し当ててラックの動きを止めることにより、コリメータレンズをレンズ初期位置に配置するという方法も考えられる。しかし、ラックをメカリミットに押し当てた後でも、しばらくの間は、リードスクリューが回転しているため、この回転によりラック歯がスクリュー溝を乗り越えようとし、ラックが跳ね上がってしまう。その結果、レンズ初期位置が安定しないという別の問題が生じる。
【００１０】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、ラック方式の球面収差補正機構において、レンズ初期位置検出用のセンサを設けなくとも、レンズ初期位置を安定させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の光ピックアップは、コリメータレンズと、コリメータレンズを保持するレンズホルダと、レンズホルダをコリメータレンズの光軸方向に移動させて球面収差の補正を行う球面収差補正機構と、を備えるものである。
【００１２】
この球面収差補正機構は、レンズホルダを光軸方向に移動可能に保持する移動軸と、螺旋状のスクリュー溝が形成され、駆動モータによって回転されるリードスクリューと、を備える。そして、レンズホルダに連接され、スクリュー溝に噛み合わされるように突出する第１のラック歯と該第１のラック歯との間にリードスクリューを挟んで設けられた第２のラック歯と、を含むラックを備える。この第２のラック歯は、第１のラック歯がスクリュー溝に噛み合わされた状態では、リードスクリューに接することなく少なくともその一部がスクリュー溝内に配置され、その傾斜角度が該スクリュー溝の傾斜角度と異なっている。なお、本発明の光ディスク装置は、上述した構成の光ビックアップを備えるものである。
【００１３】
本発明の上述した構成によれば、第１のラック歯がスクリュー溝を乗り越える前に、第２のラック歯をスクリュー溝に確実に接触させることができ、第１のラック歯がリードスクリューを乗り越える方向にこれ以上動かないようにすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
上述したように、本発明によれば、第１のラック歯がリードスクリューのスクリュー溝を乗り越えることを第２のラック歯で防ぐことができるので、第１のラック歯がスクリュー溝を乗り越える際に発生するラックの跳ね上げを防止することができる。その結果として、例えば、コリメータレンズのレンズ初期位置を安定させることができる、という効果を奏する。
【００１５】
また、レンズ初期位置を検出するための検出センサを設ける必要がないので、従来よりも低コストで光ピックアップを製造することができる。それに加え、部品点数が従来よりも少なくなるので、光ピックアップを構成する各部品の配置レイアウトの自由度を高くすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の一部を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る光ピックアップを示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る球面収差補正機構を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るラックを示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るラックを示す平面図である。
【図７】ラックの跳ね上がり防止のための動作（その１）を示す説明図である。
【図８】ラックの跳ね上がり防止のための動作（その２）を示す模式図である。
【図９】ラックの跳ね上がり防止のための動作（その３）を示す模式図である。
【図１０】ラックの跳ね上がり防止のための動作（その４）を示す模式図である。
【図１１】本発明の変形例に係るラックを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための実施形態例について説明する。以下に述べる実施の形態例は、本発明の好適な具体例である。そのため、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本発明は、下記の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。例えば、以下の説明で挙げる各パラメータの数値的条件は好適例に過ぎず、説明に用いた各図における寸法、形状および配置関係も概略的なものである。
【００１８】
以下の手順で説明を行う。
＜一実施形態例：第１のラック歯の前方に第２のラック歯を設けた例＞
１．光ディスク装置の構成
２．光ピックアップの構成
３．球面収差補正機構の構成
４．ラックの動作
＜変形例：第２のラック歯を円弧状に形成した例＞
【００１９】
＜一実施形態例＞
本発明の一実施形態の例を、図１〜図１０を参照して説明する。
［１．光ディクス装置の構成］
まず、光ディスク装置の構成について図１および図２を参照して説明する。
図１は光ディスク装置の構成を示す斜視図、図２は図１に示す光ディスク装置の一部を図１とは逆側から見たときの拡大斜視図である。
光ディスク装置１は、光情報記録媒体１００の記録面と光ピックアップ３の対物レンズ１１とが対向するように、光情報記録媒体１００が装填されるディスクトレイ２を備える。そして、ディスクトレイ２に組み込まれたベースユニット５と、光ピックアップ３と、一対の移動軸４Ａ，４Ｂと、モータ６と、ターンテーブル７とをさらに備える。
【００２０】
図２に示すように、一対の移動軸４Ａ，４Ｂの両端は、ベースユニット５に固定され、移動軸４Ａ，４Ｂは、光ピックアップ３を光情報記録媒体１００の半径方向に移動可能な状態で支持している。
【００２１】
光ピックアップ３には、光情報記録媒体１００の周方向側の一端部に連接するラック１２が設けられている。ラック１２は、ラック歯を有しており、このラック歯と、リードスクリュー１３の螺旋状のスクリュー溝とが噛み合わさった状態で配置されている。リードスクリュー１３は、その軸が移動軸４Ａ，４Ｂと平行になるように配置されている。そして、当該軸を中心として回転可能となるように、その一端がベースユニット５に支持され、他端がモータ６の軸に固定される。
【００２２】
モータ６は、ベースユニット５に取り付けられている。このモータ６が、リードスクリュー１３を回転させると、ラック１２のラック歯がスクリュー溝に沿って動かされるようになっている。これにより、ラック１２に連接された光ピックアップ３が、リードスクリュー１３の軸方向に平行な移動軸４Ａ，４Ｂに沿って、光情報記録媒体１００の半径方向に移動させられる。
【００２３】
ターンテーブル７（図１を参照）は、ベースユニット５に回転可能に保持される。そして、その下部に配置されたモータ（不図示）により回転され、ディスクトレイ２に装填された光情報記録媒体１００を所定方向に回転させる。なお、光ピックアップ３には、不図示のフレキシブル基板が接続されており、このフレキシブル基板を介して光ピックアップ３の動作を制御するための各種信号および電力が供給される。
【００２４】
［２．光ピックアップの構成］
次に、光ピックアップ３の構成について図３を参照して説明する。
図３は、対物レンズが設けられていない面側から見た光ピックアップの構成（光学系の構成）を示す説明図である。以下では、対物レンズ１１Ａの光軸方向をＸ軸方向、コリメータレンズ４５Ａの光軸方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向と定義する。
【００２５】
光ピックアップ３は、第１の波長の光を出射する第１の光源を有する光源部４１Ａと、第１の波長とは異なる第２および第３の波長の光を出射する第２および第３の光源を有する光源部４１Ｂとを備える。この光ピックアップ３は、第１の波長の光が通過する光学機器が配置された第１の光学系統と、第２あるいは第３の波長の光が通過する光学機器が配置された第２の光学系統とに分かれる。
【００２６】
第１の光学系統では、対物レンズ１１Ａを介して第１の波長が光情報記録媒体１００（図２を参照）に照射され、光情報記録媒体１００から反射される第１の波長の反射光が光検出器４４Ａで受光される構成となっている。また、第２の光学系統では、対物レンズ１１Ｂを介して第２あるいは第３の波長が光情報記録媒体１００に照射され、光情報記録媒体１００から反射される第２あるいは第３の波長の反射光が光検出器４４Ｂで受光される構成となっている。
【００２７】
図３に示された例では、対物レンズ１１Ａ，１１ＢのＸ軸のプラス側には、１／４波長板（不図示）および立ち上げミラー４６Ａ，４６Ｂが配置される。そして、立ち上げミラー４６Ａ，４６Ｂと光検出器４４Ａ，４４Ｂとの間に、コリメータレンズ４５Ａ，４５Ｂ、偏光ビームスプリッター４３Ａ，４３Ｂおよびマルチレンズ４２Ａ，４２Ｂが配置される。なお、光源部４１Ａ，４１Ｂは、偏光ビームスプリッター４３Ａ，４３Ｂの偏光分離面に対向している。
【００２８】
ここで、光源部４１Ａの第１の光源としては、例えばＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）の記録再生に対応する波長４０５ｎｍ近傍の青紫色レーザ光を出射するレーザダイオードを用いることができる。また、光源部４１Ｂの第２の光源としては、例えばＤＶＤの記録再生に対応する波長６６０ｎｍ近傍の赤色レーザ光を出射するレーザダイオードを用いることができる。さらに、光源部４１Ｂの第３の光源としては、例えばＣＤの再生に対応する波長７８５ｎｍの赤外レーザ光を出射するレーザダイオードを用いることができる。それぞれ、対応する光情報記録媒体１００の種類に応じて、それぞれの規格における公差の範囲の波長の光を出射する光源を用いることが可能である。なお、第２および第３の波長の光を出射する光源として、同一基板上に形成されたレーザ素子を用いる場合は、光源部４１Ｂの小型化により、光ピックアップ１４全体の小型化を図ることができる。
【００２９】
以上説明したように、第１および第２の光学系統の構成はほぼ等しいので、以下では第１の光学系統についてのみ説明を行う。
まず、図３に示すように、ＢＤに対しては、光源部４１Ａは、第１の波長のレーザ光を出射する。すると、偏光ビームスプリッター４３Ｂは光源部４１Ａからのレーザ光を反射してコリメータレンズ４５Ａに導く。コリメータレンズ４５Ａは、偏光ビームスプリッター４３Ａからのレーザ光を平行光に変換して立ち上げミラー４６Ａへ導く。このとき、球面収差補正機構５０が、光情報記録媒体１００の保護層の厚みに応じてコリメータレンズ４５Ａを保持するレンズホルダ５１をＹ軸方向に移動させて、球面収差を補正する。なお、球面収差補正機構５０の詳細な構成については図４にて後述する。
【００３０】
立ち上げミラー４６Ａは、コリメータレンズ４５Ａからのレーザ光を反射し、１／４波長板（不図示）を介して対物レンズ１１Ａに導く。対物レンズ１１Ａは、光情報記録媒体１００の記録面に所定の光スポットを形成する。
【００３１】
光情報記録媒体１００の記録面により反射されたレーザ光は、対物レンズ１１Ａおよび１／４波長板（不図示）を再度通って立ち上げミラー４６Ａに導かれる。立ち上げミラー４６Ａは、光情報記録媒体１００からのレーザ光を反射し、コリメータレンズ４５Ａを介して偏光ビームスプリッター４３Ａに導く。偏光ビームスプリッター４３Ａは、立ち上げミラー４６Ａからのレーザ光を透過し、マルチレンズ４２Ａを介して光検出器４４Ａに導く。そして、光検出器４４Ａは、第１の波長の反射光を検出する。
【００３２】
［３．球面収差補正機構の構成］
次に、球面収差補正機構５０の構成について図４を参照して説明する。
図４は、図３に示す球面収差補正機構の構成を示す斜視図である。
球面収差補正機構５０は、一対の移動軸５２Ａ，５２Ｂと、ラック５３と、螺旋状のスクリュー溝が形成されたリードスクリュー５４と、ステッピングモータ５５とで構成される。
【００３３】
一対の移動軸５２Ａ，５２Ｂの両端は、光ピックアップ３の筐体内壁に固定され、これら移動軸５２Ａ，５２Ｂはレンズホルダ５１をＹ軸方向に移動可能な状態で支持している。このレンズホルダ５１には、コリメータレンズ４５Ａの光軸がＹ軸方向と平行になるように保持される。そして、レンズホルダ５１におけるＺ軸のマイナス側の端部には、ラック５３が連接されている。
【００３４】
このラック５３は、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、Ｚ軸のマイナス方向に突出する第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂと、Ｚ軸のプラス方向に突出する第２のラック歯８２とを含んで構成される。そして、これら第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂは、図５（ｂ）に示すように、リードスクリュー５４のスクリュー溝に噛み合わさるように配置される。また、第２のラック歯８２は、第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂとの間にリードスクリュー５４を挟み、その一部がスクリュー溝内に配置される。ただし、第１のラック歯８１がスクリュー溝に噛み合わされた状態では、第２のラック歯８２は、リードスクリュー５４に対して非接触となる。
【００３５】
ここで、第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂのリードスクリュー５４に対する噛み合わせ率を１００パーセントとすると、第２のラック歯８２の噛み合わせ率が約３０パーセント（２５〜３５パーセント）となるように構成されていることが好ましい。これにより、第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂがリードスクリュー５４を乗り越えようとした際にだけ、乗り越えてしまう前に第２のラック歯８２をスクリュー溝に確実に接触させることができる。その結果、ラック５３の跳ね上がりを防止することができる。なお、ラック５３のより詳細な構成については図６にて後述する。
【００３６】
リードスクリュー５４には、上述のリードスクリュー１３（図２を参照）と同様に、第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂが噛み合わさった状態で、その軸を中心として回されると、その回転方向に応じてラック５３をその軸に移動させる。このリードスクリュー５４は、その軸がＹ軸方向を向いて配置されている。そして、その軸を中心として回転可能となるように、一端が光ピックアップ３の筐体内壁８４（図４を参照）に支持され、他端がステッピングモータ５５の軸に固定されている。
【００３７】
次に、ラック５３の構成について図６を参照して説明する。
図６は、ラックの構成を示す平面図である。
図６（ａ）は、Ｘ軸のプラス方向から見たラックを示す上面図である。
図６（ｂ）は、Ｘ軸のマイナス方向から見たラックを示す下面図である。
図６（ｃ）は、Ｙ軸のマイナス方向から見たラックを示す側面図である。
図６（ｄ）は、Ｚ軸のマイナス方向から見たラックのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
図６（ｅ）は、Ｚ軸のプラス方向から見たラックのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【００３８】
ラック５３は、図６に示すように、レンズホルダ５１（図４を参照）と連接するホルダ連接部６１と、このホルダ連接部６１よりもＺ軸のマイナス方向側に設けられたスクリュー挟入部６２とを備える。
【００３９】
ホルダ連接部６１は、ラック上面７０とラック下面７１との間を貫通する螺子孔７２を有しており、図４に示すように、螺子孔７２に挿入された螺子７３が螺子止めされることにより、ラック５３がレンズホルダ５１に連接して固定される。
【００４０】
スクリュー挟入部６２は、ホルダ連接部６１からＺ軸のマイナス方向に突出する突出ベース部７４を有する。この突出ベース部７４は、Ｘ軸のマイナス側の端部に設けられたＵ字状のヒンジ部７５を介して、板状に形成された第１の歯ベース７６を延設している。
【００４１】
第１の歯ベース７６は、板状に形成されており、その両面がＺ軸に対して直交するように配置されている。そして、第１の歯ベース７６におけるＺ軸のマイナス方向側の面上には、第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂが設けられている。第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂは、それぞれ同じ形状であるので、それらを区別する必要がない場合は第１のラック歯８１と記載する。
【００４２】
第１のラック歯８１は、図６（ｄ）に示すように、第１の歯ベース７６のほぼ上端からほぼ下端まで形成されている。そして、リードスクリュー５４のスクリュー溝の傾斜角度に合わせて傾斜させた状態、すなわち第1のラック歯８１のＸ−Ｙ平面における断面がスクリュー溝と平行になるように配置されている。また、第１のラック歯８１のＹ−Ｚ平面における断面は、図５（ｂ）に示すように、どの位置でもほぼ同一形状に形成されている。この断面の形状は、Ｚ軸のマイナス方向側になればなる程先細りとなる、いわゆるテーパー状となっている。これにより、第１のラック歯８１をリードスクリュー５４のスクリュー溝に噛み合わせることができる。
【００４３】
また、第２の歯ベース７７は、第１の歯ベース７６と対向するように歯ベース接続部８８によって接続されており、第１の歯ベース７６とでリードスクリュー５４を挟んでいる。この第２の歯ベース７７は、第１の歯ベース７６と同様に板状に形成されており、そのＺ軸のプラス側の面上には、第２のラック歯８２が設けられている。
【００４４】
第２のラック歯８２は、図６（ｅ）に示すように、第２の歯ベース７７のほぼ上端から下端まで形成されている。この第２のラック歯８２は、第１のラック歯８１と同様に傾斜しているが、その傾斜角度は、リードスクリュー５４のスクリュー溝の傾斜角度とは異なっている。この第２のラック歯８２の傾斜角度は、第１のラック歯８１がスクリュー溝に噛み合わされた状態において、第２のラック歯８２がリードスクリュー５４に接することなく、その一部がスクリュー溝内に配置されるような角度でなければならない。なお、第２のラック歯８２のＹ−Ｚ平面における断面は、図５（ｂ）に示すように、どの位置でもほぼ同一形状に形成されており、その形状は、Ｚ軸のプラス方向側になればなる程先細りとなる、いわゆるテーパー状となっている。また、第２のラック歯８２の歯先は、Ｘ−Ｙ平面にほぼ平行に形成されている。
【００４５】
このような傾斜角度で第２のラック歯８２を構成することで、第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂがリードスクリュー５４を乗り越えようとした際に、第２のラック歯８２をスクリュー溝に線や面ではなく点で接触させることができる。その結果、ラック５３の跳ね上がりを防止できるとともに、このときラック５３がリードスクリュー５４に食いついて動かなくなることを防止できる。
【００４６】
ところで、突出ベース部７４および第１の歯ベース７６には、図６（ｂ）に示すように、それぞれが対向するようにＺ軸方向に突出した一対のバネ保持部９２が形成されている。そして、このバネ保持部９２は、図５（ａ）に示すように、自然長から押し縮められた状態のバネ８３を保持している。このバネ８３の付勢力によって第１の歯ベース７６がＺ軸のマイナス方向に押し出され、第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂが一定以上の力でリードスクリュー５４のスクリュー溝に押し付けられる。これにより、第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂがスクリュー溝から容易に離脱することを防止できる。
【００４７】
［４．ラックの動作］
次に、ラック５３による跳ね上がり防止に関する動作について図７〜図１０を参照して説明する。
球面収差の補正を行う前準備として、コリメータレンズ４５Ａを予め決まったレンズ初期位置に戻す必要がある。例えば、図３に示すような位置に配置されたコリメータレンズ４５をレンズ初期位置に戻すには、まず、ステッピングモータ５５によりリードスクリュー５４が所定方向に回転する。
【００４８】
すると、第１のラック歯８１Ａ，８１Ｂ（図５を参照）がリードスクリュー５４のスクリュー溝に沿って動かされ、このラック５３に連接されたレンズホルダ５１が移動軸５２Ａ、５２Ｂに沿って移動する。これにより、レンズホルダ５１に保持されたコリメータレンズ４５ＡがＹ軸のマイナス方向に動かされ、図７に示すように、光ピックアップ３の筐体内壁８４にラック５３が押し当てられて、ラック５３のＹ軸のマイナス方向への移動が停止される。
【００４９】
ここで、ラック５３が筐体内壁８４に押し当てられた直後は、図８（ａ）に示すように、第１のラック歯８１は、リードスクリュー５４のスクリュー溝に噛み合わされた状態となっている。そして、第２のラック歯８２は、図８（ｂ）に示すように、スクリュー溝に接触することなく一部が収納された状態となっている。
【００５０】
しかし、ラック５３が筐体内壁８４に押し当てられた後のしばらくの間は、ラック５３がＹ軸のマイナス方向にこれ以上移動できない状態にもかかわらず、ステッピングモータ５５によるリードスクリュー５４の回転が継続されている。そして、リードスクリュー５３のスクリュー溝が傾斜しているので、その回転により第１のラック歯８１は、図９（ａ）に示すように、スクリュー溝を乗り越える方向（８（ａ）の矢印方向）に動かされる。このとき、第２のラック歯８２も、図９（ｂ）に示すように、第１のラック歯８１と同じ方向（図８（ｂ）の矢印方向）に同じ距離だけ動かされる。
【００５１】
そして、第１および第２のラック歯８１，８２がさらに矢印方向（図９（ａ）および図９（ｂ）を参照）に動かされて図１０（ｂ）に示すように、第２のラック歯８２がラック溝に点で接触する。すると、第１および第２のラック歯８１，８２が、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、スクリュー溝に接触して矢印方向にこれ以上動けなくなり、リードスクリュー５４が第１のラック歯８１と、第２のラック歯８２とにより噛み付かれる。これにより、ラック５３の動きが完全に停止するとともに、リードスクリュー５４が物理的に回転不可能となり、ステッピングモータ５５がロックされる。なお、ラック５３の動きが完全に停止された際のコリメータレンズ４５Ａの位置がレンズ初期位置となる。
【００５２】
以上説明したように、本発明の一実施形態によれば、第１のラック歯８１がリードスクリュー５４のスクリュー溝を乗り越えることを第２のラック歯８２で防ぐことができる。これにより、第１のラック歯８１がスクリュー溝を乗り越える際に発生するラック５３の跳ね上げを防止することができる。その結果として、例えば、コリメータレンズ４５Ａのレンズ初期位置を安定させることができる、という効果がある。
【００５３】
また、本発明の一実施形態によれば、フォトトランジスタ等の検出センサを光ピックアップ３に設けなくとも、コリメータレンズ４５Ａのレンズ初期位置を安定させることができる。これにより、従来よりも低コストで光ピックアップ３を製造することができる。それに加え、部品点数が従来よりも少なくなるので、光ピックアップ３を構成する各部品の配置レイアウトの自由度を高くすることもできる。
【００５４】
また、本発明の一実施形態は、ステッピングモータ５５を制御する仕様が、タイムアウト仕様、逆起検出仕様どちらに対しても適応することができる。タイムアウト仕様とは、ステッピングモータ５５を予め定められた時間だけ回転させてコリメータレンズ４５Ａをレンズ初期位置方向に動かす仕様である。また、逆起検出仕様とは、ステッピングモータ５５における電磁誘導の逆転、すなわちリードスクリュー５４が物理的に回転不可能（図９に示す状態）になったことを検出してステッピングモータ５５の動作を停止させる仕様である。
【００５５】
＜変形例＞
上述した一実施形態では、Ｘ−Ｙ平面にほぼ平行な歯先が形成された第２のラック歯８２を有するラック５３を備えているが、このラック５３の代わりに図１１に示すラック１０１を備えてもよい。なお、ラック１０１は、ラック５３の第２のラック歯８２を第２のラック歯１０２に置き換えたものであるので、以下では第２のラック歯１０２についてのみ説明をする。
【００５６】
第２のラック歯１０２は、一実施形態に係る第２のラック歯８２（図６（ｅ）を参照）と同様に、第２の歯ベース７７のほぼ上端から下端まで形成されており傾斜している。そして、第２のラック歯１０２は、第１のラック歯８１がスクリュー溝に噛み合わされた状態において、リードスクリュー５４に接することなく、その一部がスクリュー溝内に配置されるように構成される。さらに、図１１に示すように、第２のラック歯１０２は、その歯先の一部がリードスクリュー５４の軸を中心とした円弧状に形成されている。このように、図１１に示す例に限らず例えば、第２のラック歯１０２の歯先全体を円弧状に形成してよいことはいうまでもない。
【００５７】
このような第２のラック歯１０２の構成によれば、Ｚ軸のマイナス方向だけでなく、Ｘ軸のプラスまたはマイナス方向とＺ軸のマイナス方向との合成成分方向にラック１０１が跳ね上がろうとする場合であっても確実に防止することができる。
【００５８】
以上、本発明の各実施形態の例について説明したが、本発明のラックは上記各実施形態例に限定されるものではなく、例えば、図３に示した光ピックアップ３以外のレイアウトの光ピックアップに対して適応することも可能である。すなわち、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含むことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５９】
１・・・光ディスク装置、２・・・ディスクトレイ、３・・・光ピックアップ、４Ａ，４Ｂ・・・移動軸、５・・・ベースユニット、６・・・モータ、７・・・ターンテーブル、１１・・・対物レンズ、１２・・・ラック、１３・・・リードスクリュー、１４・・・光ピックアップ、４１Ａ，４１Ｂ・・・光源部、４２Ａ，４２Ｂ・・・マルチレンズ、４３Ａ，４３Ｂ・・・偏光ビームスプリッター、４４Ａ，４４Ｂ・・・光検出器、４５Ａ，４５Ｂ・・・コリメータレンズ、４６Ａ，４６Ｂ・・・立ち上げミラー、５０・・・球面収差補正機構、５１・・・レンズホルダ、５２Ａ，５２Ｂ・・・移動軸、５３・・・ラック、５４・・・リードスクリュー、５５・・・ステッピングモータ、６１・・・ホルダ連接部、６２・・・スクリュー挟入部、７０・・・ラック上面、７１・・・ラック下面、７２・・・螺子孔、７３・・・螺子、７４・・・突出ベース部、７５・・・ヒンジ部、７６・・・第１の歯ベース、７７・・・第２の歯ベース、８１・・・第１のラック歯、８２・・・第２のラック歯、８３・・・バネ、８８・・・歯ベース接続部、９２・・・バネ保持部、１００・・・光情報記録媒体、１０１・・・ラック、１０２・・・第２のラック歯
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コリメータレンズと、
前記コリメータレンズを保持するレンズホルダと、
前記レンズホルダを前記コリメータレンズの光軸方向に移動させて球面収差の補正を行う球面収差補正機構と、を備え、
前記球面収差補正機構は、
前記レンズホルダを前記光軸方向に移動可能に保持する移動軸と、
螺旋状のスクリュー溝が形成され、駆動モータによって回転されるリードスクリューと、
前記レンズホルダに連接され、前記スクリュー溝に噛み合わされるように突出する第１のラック歯と該第１のラック歯との間に前記リードスクリューを挟んで設けられる第２のラック歯と、を含むラックと、を有し、
前記第２のラック歯は、前記第１のラック歯が前記スクリュー溝に噛み合わされた状態では、前記リードスクリューに接することなく、少なくともその一部が前記スクリュー溝内に配置され、その傾斜角度が該スクリュー溝の傾斜角度と異なる
光ピックアップ。
【請求項２】
前記第２のラック歯の歯先が、リードスクリューの軸を中心とする円弧状に形成されている
請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記リードスクリューに対する前記第１のラック歯の噛み合わせ率が１００パーセントであるとすると、前記リードスクリューに対する前記第２のラック歯の噛み合わせ率は２５〜３５パーセントの間である
請求項１または２に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
前記第１のラック歯が前記スクリュー溝を乗り越えようとしたときに、前記第２のラック歯がスクリュー溝に点で接触して前記ラックの移動を停止させ、前記ラックの移動が停止すると、前記球面収差の補正を行うための初期位置に前記コリメータレンズが配置される
請求項１〜３のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項５】
コリメータレンズと、
前記コリメータレンズを保持するレンズホルダと、
前記レンズホルダを前記コリメータレンズの光軸方向に移動させて球面収差の補正を行う球面収差補正機構と、を備え、
前記球面収差補正機構は、
前記レンズホルダを前記光軸方向に移動可能に保持する移動軸と、
螺旋状のスクリュー溝が形成され、駆動モータによって回転されるリードスクリューと、
前記レンズホルダに連接され、前記スクリュー溝に噛み合わされるように突出する第１のラック歯と該第１のラック歯との間に前記リードスクリューを挟んで設けられる第２のラック歯と、を含むラックと、を有し、
前記第２のラック歯は、前記第１のラック歯が前記スクリュー溝に噛み合わされた状態では、前記リードスクリューに接することなく少なくともその一部が前記スクリュー溝内に配置され、その傾斜角度が該スクリュー溝の傾斜角度と異なる
光ピックアップを含む光ディスク装置。
【請求項１】
コリメータレンズと、
前記コリメータレンズを保持するレンズホルダと、
前記レンズホルダを前記コリメータレンズの光軸方向に移動させて球面収差の補正を行う球面収差補正機構と、を備え、
前記球面収差補正機構は、
前記レンズホルダを前記光軸方向に移動可能に保持する移動軸と、
螺旋状のスクリュー溝が形成され、駆動モータによって回転されるリードスクリューと、
前記レンズホルダに連接され、前記スクリュー溝に噛み合わされるように突出する第１のラック歯と該第１のラック歯との間に前記リードスクリューを挟んで設けられる第２のラック歯と、を含むラックと、を有し、
前記第２のラック歯は、前記第１のラック歯が前記スクリュー溝に噛み合わされた状態では、前記リードスクリューに接することなく、少なくともその一部が前記スクリュー溝内に配置され、その傾斜角度が該スクリュー溝の傾斜角度と異なる
光ピックアップ。
【請求項２】
前記第２のラック歯の歯先が、リードスクリューの軸を中心とする円弧状に形成されている
請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記リードスクリューに対する前記第１のラック歯の噛み合わせ率が１００パーセントであるとすると、前記リードスクリューに対する前記第２のラック歯の噛み合わせ率は２５〜３５パーセントの間である
請求項１または２に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
前記第１のラック歯が前記スクリュー溝を乗り越えようとしたときに、前記第２のラック歯がスクリュー溝に点で接触して前記ラックの移動を停止させ、前記ラックの移動が停止すると、前記球面収差の補正を行うための初期位置に前記コリメータレンズが配置される
請求項１〜３のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項５】
コリメータレンズと、
前記コリメータレンズを保持するレンズホルダと、
前記レンズホルダを前記コリメータレンズの光軸方向に移動させて球面収差の補正を行う球面収差補正機構と、を備え、
前記球面収差補正機構は、
前記レンズホルダを前記光軸方向に移動可能に保持する移動軸と、
螺旋状のスクリュー溝が形成され、駆動モータによって回転されるリードスクリューと、
前記レンズホルダに連接され、前記スクリュー溝に噛み合わされるように突出する第１のラック歯と該第１のラック歯との間に前記リードスクリューを挟んで設けられる第２のラック歯と、を含むラックと、を有し、
前記第２のラック歯は、前記第１のラック歯が前記スクリュー溝に噛み合わされた状態では、前記リードスクリューに接することなく少なくともその一部が前記スクリュー溝内に配置され、その傾斜角度が該スクリュー溝の傾斜角度と異なる
光ピックアップを含む光ディスク装置。
【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２０１２−１１９０３７（Ｐ２０１２−１１９０３７Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６９１０６（Ｐ２０１０−２６９１０６）
【出願日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]