説明

光ピックアップとその製造方法

【課題】ストッパに当接して停止したナットおよびレンズホルダに逆方向への駆動をかけたときに確実に動作する信頼性の高い光ピックアップを提供する。
【解決手段】モータ回転軸の第1及び第2のスラスト軸受と、モータ回転軸によりスラスト方向に移動されるレンズホルダと、レンズホルダにスラスト方向の予圧を加える予圧手段とを有し、第2のスラスト軸受がスラスト方向に位置を調節できるように構成する。また、第1及び第2のスラスト軸受とモータ回転軸を導体で構成し、導通チェッカを用いて第1のスラスト軸受と第2のスラスト軸受との間の導通が得られるまで第2のスラスト軸受をモータ回転軸に近づく方向に移動させる工程と、その後に第2のスラスト軸受をモータ回転軸から離れる方向に移動させる工程と、その後に第2のスラスト軸受をベースに固定する工程によって、光ピックアップを製造方法する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光ディスクの記録面上に情報を記録、または記録された情報を再生する光ディスク装置に用いられる光ピックアップに関する。
【背景技術】
【0002】
光ディスクの球面収差の補正手段として、レンズを光軸方向に移動させることによって球面収差の補正を行う手段が知られている。
【0003】
例えば、特許文献1では、モータの回転軸上に形成されたリードスクリューと、リードスクリューに係合されたナットの組み合わせによるねじ機構によって、モータの回転運動をスラスト方向の直線運動に変換し、ナットに当接されているレンズホルダおよびレンズホルダに支持固定されているレンズを光軸方向に移動させる構成が示されている。上記のように、ねじ機構によってスラスト方向の直線運動を得る構成では、モータ回転軸のスラスト方向のガタが振動の原因となることがある。特許文献1では、レンズホルダをナットに当接させるためにコイルバネによって予圧を作用させている。この予圧は、ナット,ナットと係合するリードスクリュー,リードスクリューを固定するモータ回転軸の順に作用し、モータ回転軸をモータ回転軸の一端に設けられているスラスト軸受に当接させる。このように、予圧によってスラスト方向のガタを抑える構成がある。
【0004】
特許文献2の第1図では、ウォームギヤによってモータ回転軸の回転速度を減速する機構において、モータ回転軸の先端部位置に調整ネジを組み付け、調整ネジによってスラスト調整した後、ナットによって調整ネジを固定する構成が示されている。このような構成では、予圧を作用させなくても、モータ回転軸のスラスト方向の移動量を調節することができるので、振動の原因となるガタを少なくすることができる。
【0005】
また、特許文献3では、調節ネジの回転軸の軸方向への移動量を表示する表示手段を設けることによって、組み付け後の任意の時期にスラスト調整を実施できるようにした構成が示されている。
【0006】
【特許文献1】特開2006−155839号公報
【特許文献2】特公昭60−11536号公報
【特許文献3】特開2001−330027号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記のように構成した光ピックアップにおいて、スラスト方向への移動を規制するために設けられたストッパに、ナットおよびレンズホルダが当接して停止した後に、逆方向への駆動をかけても移動しないことがある。これは、ナットおよびレンズホルダがストッパによって停止する際に、ストッパからの反力でモータ回転軸がスラスト方向に移動し、この移動によってモータ回転軸に取り付けられている回転子がモータ筐体内側面と接触して大きな摩擦力を生じることが原因となっている。
【0008】
上記の課題に対し、特許文献1の構成では、コイルバネの予圧を増加することによって、ストッパからの反力に抵抗し、モータ回転軸のスラスト方向への移動を抑えることで、モータ回転子とモータ筐体内側面の接触を回避することが可能である。しかしながら、コイルバネの予圧はストッパからの反力が生じていない通常動作時にも各部に作用し続けるため、予圧と逆の方向への移動がし難くなったり、スラスト軸受など摺動部材の摺動負荷の増大や、磨耗などの問題を引き起こす可能性がある。
【0009】
一方、特許文献2および特許文献3の構成では、調整ねじの締付けによって、モータ回転軸のスラスト方向への移動量を調整し、モータ回転子とモータ筐体内側面との接触を回避することが可能である。しかしながら、モータ回転軸のスラスト方向への移動量をゼロにすると、モータ回転軸の両端は調整ねじおよびスラスト軸受に力を及ぼしながら接触するため、摺動抵抗が発生する。このように接触した状態で、温度上昇が生じた場合は、モータ回転軸の膨張によるスラスト方向の移動量が狭められるので、さらに大きな摺動抵抗が発生するようになる。摺動抵抗の増加は、モータの負荷となり、出力トルクの低下につながる。逆に、摺動抵抗を低減するためにスラスト方向の移動量を確保した場合は、本構成には予圧手段がないのでスラスト方向の振動が発生する。本構成において、摺動抵抗の低減と振動レベル低減の2つの要求を両立するためには、スラスト方向の移動量を厳密に管理する必要があるので、生産効率向上の妨げとなる可能性がある。
【0010】
本発明は、モータ回転子とモータ筐体内側面との接触を回避するため、従来は特許文献1の構成で十分だった光ピックアップにモータ回転軸のスラスト方向の移動量を調節する機能を追加することによって、ストッパに当接して停止したナットおよびレンズホルダの逆方向駆動を確実に行わせ、信頼性を向上した光ピックアップ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】
【0011】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、回転軸を有するモータと、モータ回転軸の一端に第1のスラスト軸受と、モータ回転軸のもう一端に第2のスラスト軸受と、モータのモータ筐体を固定するベースと、モータ回転軸に嵌合したリードスクリューと、リードスクリューの回転を直線運動に変換するねじ機構と、ねじ機構によりスラスト方向に移動されるレンズホルダと、レンズホルダに保持されるレンズと、レンズホルダにスラスト方向の予圧を加える予圧手段と、を有する光ピックアップにおいて、第2のスラスト軸受がスラスト方向に位置を調節できるように構成する。
【0012】
また、第1のスラスト軸受、第2のスラスト軸受、モータ回転軸を導体で構成し、導通チェッカを用いて第1のスラスト軸受と第2のスラスト軸受との間の導通が得られるまで第2のスラスト軸受をモータ回転軸に近づく方向に移動させ、その後に第2のスラスト軸受をモータ回転軸から離れる方向に移動させ、その後に第2のスラスト軸受をベースに固定すること、によって光ピックアップを製造する。
【0013】
さらには、モータ回転軸と第1のスラスト軸受との間、もしくはモータ回転軸と第2のスラスト軸受との間に導体からなるスペーサを挿入し、導通チェッカを用いて第1のスラスト軸受と第2のスラスト軸受との間の導通が得られるまで第2のスラスト軸受をモータ回転軸に近づく方向に移動させ、その後にスペーサを除去し、第2のスラスト軸受をベースに固定すること、によって光ピックアップを製造する。
【発明の効果】
【0014】
この発明によれば、ストッパに当接して停止したナットおよびレンズホルダに、逆方向への駆動をかけたときに確実に動作を行わせることができるので、信頼性の高い光ピックアップを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、実施例を説明する。
【実施例1】
【0016】
本発明の実施例1に係る光ピックアップについて、図1〜図3を参照しながら説明する。
【0017】
図1は、本発明の実施例1に係る光ピックアップの構成を示す図である。
【0018】
図1において、1は光ディスク、2は光ピックアップ、21はレーザ光源、22は整形レンズ、23はカップリングレンズ、24はビームスプリッタ、25は球面収差補正手段、26は立上ミラー、27は対物レンズ、28は検出レンズ、29は光検出器を表す。
【0019】
光ピックアップ2は、レーザ光源21と、整形レンズ22と、カップリングレンズ23と、ビームスプリッタ24と、球面収差補正手段25と、立上ミラー26と、対物レンズ27と、検出レンズ28と、光検出器29とを1つの筐体内に搭載し、光ディスク1の記録再生を行う光学系を構成したものである。図1では1つの光学系によって構成されている光ピックアップ2を示しているが、複数の光ディスク1の規格に対応するために、複数の光学系を1つの筐体内に搭載するように構成しても良い。この場合、異なる光学系で部品を共有するように構成することもできる。レーザ光源21は、CD,DVD,BDまたはHD−DVDに対応した特定波長のレーザ光を発振して出射する半導体レーザ素子である。整形レンズ22,カップリングレンズ23,ビームスプリッタ24,立上ミラー26,対物レンズ27,検出レンズ28は、ガラスまたは透明プラスチックで形成された光学レンズまたは光学ミラーである。レンズ面および反射面には必要に応じて機能性コーティングが施される。球面収差補正手段25は、ガラスまたは透明プラスチックで形成された光学レンズと、前記光学レンズをレンズの光軸方向に移動させる機構によって形成される。球面収差補正手段25を構成する光学レンズは、固定レンズ1枚を追加した2枚構成としても良い。光検出器29は、光検出面に照射する光量に応じた電圧を発生する半導体素子である。
【0020】
レーザ光源21を発したレーザ光は、まず整形レンズ22に入射する。整形レンズ22は、レーザ光源21から出射される長円形断面のレーザ光をほぼ円形断面となるように整形するレンズである。整形レンズ22のレーザ入射面およびレーザ出射面には曲面が形成されている。次に、整形レンズ22を出射したレーザ光は、カップリングレンズ23に入射する。カップリングレンズ23は、レーザ光源21から発散して出射されるレーザ光を平行光に変換する機能を有する。平行光に変換されたレーザ光は、ビームスプリッタ24を透過し、球面収差補正手段25に達する。球面収差補正手段25は、レンズの駆動機構を有し、レンズを光軸方向に移動させることによってレンズを通過したレーザ光を弱発散,弱収束光に調節する機能を備えている。さらに、レーザ光は、立上ミラー26を経て対物レンズ27に入射し、対物レンズ27によって光ディスク1の記録面上に集光されてビームスポットを形成する。光ピックアップ2では、このビームスポットによって情報の記録再生を行う。記録時には、記録情報に基づいてレーザ光源21のオンオフを行い、ビームスポットで光ディスク1上に記録ピットを形成して、情報の書き込みが行われる。再生においては、光ディスク1の記録ピットに当たって反射したレーザ光を対物レンズ27で拾い、往路とは逆に立上ミラー26,球面収差補正手段25,ビームスプリッタ24,検出レンズ28を経て光検出器29の検出面上にレーザ光を誘導する。光検出器29は、内部の検出面で光ディスク1からの戻り光を検出し、情報の読込みを行う。また、検出信号を処理することによって、対物レンズ27のフォーカス制御,トラッキング制御や、球面収差補正手段25のレンズ位置の制御を行う構成となっている。
【0021】
図2,図3に、本発明の実施例1に係る光ピックアップ2に搭載されている球面収差補正手段25の構成および製造方法を示す。
【0022】
図2,図3において、251はレンズ、252はレンズホルダ、253はねじ機構、
254は予圧手段、255はモータ、255aはモータ筐体、255bは回転軸、255cはリードスクリュー、255dは第1のスラスト軸受、256は第2のスラスト軸受、257はベース、258はストッパ、259は組立治具、259aはドライバー、259bは導通チェッカ、259cはプローブ、259dは接着器具を表す。球面収差補正手段25は、図1における光ピックアップ2に組み込まれている。
【0023】
球面収差補正手段25は、被駆動体であるレンズ251,レンズホルダ252,ねじ機構253と、駆動体であるモータ255と、周辺部材である予圧手段254,第2のスラスト軸受256,ストッパ258とをベース257に取り付けた構成である。レンズ251は、透過率の高いポリオレフィンなどの透明樹脂やガラスによって形成した光学レンズである。球面収差の補正は、レンズ251が光軸方向に移動することによって、レンズ251に入射するレーザ光を拡散,収束させることで実現される。レンズホルダ252は、レンズ251を保持するために開口部を有し、この開口部にレンズ251を嵌合し接着によって固定する。レンズホルダ252は案内軸によって懸架され、レンズ251と共にレンズ251の光軸方向に移動できるように構成される。ねじ機構253は、内周に雌ねじを形成したナットまたは爪である。図2のようにねじ機構253をナットで形成する場合、ナットは係合されるリードスクリュー255cの回転によって一緒に回転してしまうため、図示しない回転止めを設ける必要がある。回転止めは、ナットに突起や溝を設けて、これをレンズホルダ252もしくは外部の部材に当接させることで実現できる。ねじ機構253を爪で構成する場合には、爪部材を製作しレンズホルダ252に固定する構成や、爪をレンズホルダ252に直接形成する構成でよい。予圧手段254は、レンズホルダ252に対して光軸方向の予圧を加えるバネなどの部材である。モータ255は、光ピックアップ2に搭載できる小型の直流モータやステッピングモータである。回転軸255bの出力側には、外周に一定のピッチで溝を形成したリードスクリュー255cが形成されている。リードスクリュー255cは、モータ255の回転軸255bに直接加工を施して形成するか、別部品として形成した後回転軸255bにかしめなどによって固定する。また、モータ255には、回転軸255bの反出力側軸端に第1のスラスト軸受255dが形成されている。第1のスラスト軸受255dは、回転軸255bのスラスト方向への移動を止めるプレートである。第2のスラスト軸受256は、ベース257に係合され、回転軸
255bの出力側軸端に設けられるねじまたはピンである。第2のスラスト軸受256は、回転軸255bのスラスト方向への移動を止めるプレートである。第2のスラスト軸受256は、スラスト方向に位置を調節する機能を有し、これによって回転軸255bのスラスト方向の移動量を調節する。ベース257は、球面収差補正手段25の筐体であり、モータ筐体255a,第2のスラスト軸受256を固定する部材である。ベース257は、光ピックアップ2では耐衝撃性を考慮して軽量化が求められるため、樹脂を用いている。本実施例1では特に電気を通さない樹脂で形成する。これにより、第1のスラスト軸受255dと第2のスラスト軸受256を電気的に絶縁している。この絶縁は、後述する製造方法で生産性を向上するために必要な機能である。ストッパ258は、レンズホルダ
252、またはねじ機構253のスラスト方向の移動量を制限する部材である。
【0024】
次に、球面収差補正素子25の動作を説明する。球面収差補正素子25の駆動はモータ255によって行う。モータ255は、モータ内部に形成されているコイルに電流を流すことにより、電磁作用で回転軸255b周りのトルクを発生させて回転軸255bを回転させる。回転軸255bの回転は、リードスクリュー255cを回転させ、リードスクリュー255cの溝に沿って直線運動を行うねじ機構253がスラスト方向に移動する。レンズホルダ252は、予圧手段254によって常にねじ機構253に当接して運動を行うことによって、レンズ251を光軸方向に移動させる。レンズホルダ252およびねじ機構253は、ストッパ258によってスラスト方向の移動量が制限される。ストッパ258に当接した場合、レンズホルダ252およびねじ機構253は当接した地点で停止するが、回転軸255bがストッパ258から反力を受けて逆方向に移動を始める。回転軸255bは、第1のスラスト軸受255dまたは第2のスラスト軸受256に当接するまで移動し、当接後はモータ255の脱調により回転軸255bは移動できなくなって停止する。
【0025】
従来、回転軸255bの出力側軸端に設けられる第2のスラスト軸受256には、位置調節機能がなく、回転軸255bの出力軸端側への移動量を管理していなかった。このため、回転軸255bが第2のスラスト軸受256に当接するよりも前に、モータ筐体255a内部でモータ回転子がモータ筐体内側面と当接して停止してしまうことがあった。このように、モータ内部の接触で停止した場合、接触抵抗が大きいために逆方向への脱出ができなくなる不具合が発生することがある。そこで、本実施例1では、回転軸255bの出力側軸端に設けられる第2のスラスト軸受256にスラスト方向への位置調節機能を設け、モータ内部で接触が起きる前に第2のスラスト軸受256に当接するように、第2のスラスト軸受256のスラスト方向の位置を調節する。
【0026】
次に、本発明の実施例1に係る光ピックアップ2の球面収差補正手段25の製造方法を説明する。
【0027】
まず、ベース257aにモータ255を取り付ける。次に、モータ255のリードスクリュー255cにねじ機構253を係合する。ねじ機構253の係合は、回転軸255bを回転して引き込むことで実施できる。回転軸255bの回転は、モータ255に電流を流して駆動する方法、回転軸255bの先端にドライバ259aに勘合する溝を設けドライバ259aによって回転させる方法がある。次に、レンズホルダ252をねじ機構253に当接するように装填し、予圧手段254で予圧をかけながらベース257bをベース
257aに固定する。ベース257bには、第2のスラスト軸受256が係合する開口部が設けられているので、この開口部からドライバ259aを挿入して回転軸255bを回転させ、レンズホルダ252の位置を再調節することもできる。次に、組立治具259を使用して、第2のスラスト軸受256をベース257bに設けられた開口部に取り付ける。第2のスラスト軸受256は、回転軸255bのスラスト方向の移動量を調節しながら組み立てを行う。まず、第2のスラスト軸受256をドライバ259aの回転によってモータ筐体255a方向に締める。このとき、ドライバ259aと第1のスラスト軸受255dに当接させたプローブ259cの間に導通チェッカ259bを設け、導通チェッカ259bで導通を確認するまで締める作業を行う。導通を確認した後、ドライバ259aを所定の角度分逆回転させて第2のスラスト軸受256を緩める。その後、接着器具259dによって第2のスラスト軸受256に接着剤を塗布し、ベース257bへの固定を行う。上記のように、球面収差補正手段25を製造することにより、回転軸255bのスラスト方向の移動量の調整作業を効率よく実施することができる。
【0028】
以上のように、本実施例1によれば、回転軸255bのスラスト方向の移動量を第2のスラスト軸受256で精度良く管理することができる。これにより、ストッパ258に当接して停止したレンズホルダ252およびねじ機構253に逆方向への駆動をかけたとき、確実に動作を行わせることができる。また、導通チェッカ259bを用いた組立治具
259により、第2のスラスト軸受256の調節作業を容易に実施できるので作業効率が良く生産性が高い。これらの特徴により、信頼性が高く、生産性の高い光ピックアップを提供することができるようになる。
【実施例2】
【0029】
本発明の実施例2に係る光ピックアップについて、図4を参照しながら説明する。
【0030】
図4に、本発明の実施例2に係る光ピックアップ2に搭載されている球面収差補正手段25の構成および製造方法を示す。
【0031】
図4において、259eはスペーサ、その他の構成は図3と同じである。
【0032】
本発明の本実施例2では、ベース257bにスペーサを脱着するための開口部が設けられている。開口部は、回転軸255bと第1のスラスト軸受255dとの間、または回転軸255bと第2のスラスト軸受256との間のラジアル方向に設ける。図4は第2のスラスト軸受256側に開口部を設けた構造を示している。スペーサ259eは、所定の厚みを持った金属片であり、回転軸255bと第2のスラスト軸受256との間に挟まれることにより、両者間の距離を正確に管理する。
【0033】
本発明の実施例2に係る光ピックアップ2の球面収差補正手段25の製造方法を説明する。
【0034】
まず、ベース257aにモータ255を取り付ける。次に、モータ255のリードスクリュー255cにねじ機構253を係合する。ねじ機構253の係合は、回転軸255bを回転して引き込むことで実施できる。次に、レンズホルダ252をねじ機構253に当接するように装填し、予圧手段254で予圧をかけながらベース257bをベース257aに固定する。次に、ベース257bに設けられたスペーサ脱着用の開口部からスペーサ259eを挿入し、回転軸255bと第2のスラスト軸受256との間に挟み込む。次に、組立治具259を使用して、第2のスラスト軸受256をベース257bに設けられた開口部に取り付ける。第2のスラスト軸受256は、回転軸255bのスラスト方向の移動量を調節しながら組み立てを行う。まず、第2のスラスト軸受256をドライバ259aの回転によってモータ筐体255a方向に締める。このとき、ドライバ259aと第1のスラスト軸受255dに当接させたプローブ259cの間に導通チェッカ259bを設け、導通チェッカ259bで導通を確認するまで締める作業を行う。導通を確認した後、スペーサ259eの抜き取り作業を行う。その後、接着器具259dによって第2のスラスト軸受256に接着剤を塗布し、ベース257bへの固定を行う。上記のように、球面収差補正手段25を製造することにより、回転軸255bのスラスト方向の移動量の調整作業を効率よく実施することができる。
【0035】
以上のように、本実施例2によれば、回転軸255bのスラスト方向の移動量をスペーサ259eで精度良く管理することができる。これにより、第2のスラスト軸受256の調節作業を容易に実施できるので作業効率が良く生産性が高い。これらの特徴により、生産性の高い光ピックアップを提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明の実施例1に係る光ピックアップの構成を示す図である。
【図2】本発明の実施例1に係る光ピックアップの球面収差補正手段の構成を示す図である。
【図3】本発明の実施例1に係る光ピックアップの球面収差補正手段の製造方法を示す図である。
【図4】本発明の実施例2に係る光ピックアップの球面収差補正手段の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
【0037】
1 光ディスク
2 光ピックアップ
21 レーザ光源
22 整形レンズ
23 カップリングレンズ
24 ビームスプリッタ
25 球面収差補正手段
26 立上ミラー
27 対物レンズ
28 検出レンズ
29 光検出器
251 レンズ
252 レンズホルダ
253 ねじ機構
254 予圧手段
255 モータ
255a モータ筐体
255b 回転軸
255c リードスクリュー
255d 第1のスラスト軸受
256 第2のスラスト軸受
257 ベース
258 ストッパ
259 組立治具
259a ドライバー
259b 導通チェッカ
259c プローブ
259d 接着器具
259e スペーサ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転軸を有するモータと、
前記モータの回転軸の一端に第1のスラスト軸受と、
前記モータの回転軸のもう一端に第2のスラスト軸受と、
前記モータのモータ筐体を固定するベースと、
前記モータの回転軸に嵌合したリードスクリューと、
前記リードスクリューの回転を直線運動に変換するねじ機構と、
前記ねじ機構によりスラスト方向に移動されるレンズホルダと、
前記レンズホルダに保持されるレンズと、
前記レンズホルダにスラスト方向の予圧を加える予圧手段と、
を有する光ピックアップにおいて、
前記第2のスラスト軸受がスラスト方向に位置を調節できることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項2】
請求項1において、
前記第1のスラスト軸受、前記第2のスラスト軸受、及び前記回転軸を導体で構成することを特徴とする光ピックアップ。
【請求項3】
請求項2に記載の光ピックアップの製造方法において、
導通チェッカを用いて前記第1のスラスト軸受と前記第2のスラスト軸受との間の導通が得られるまで前記第2のスラスト軸受を前記回転軸に近づく方向に移動させる工程と、その後に前記第2のスラスト軸受を前記回転軸から離れる方向に移動させる工程と、その後に前記第2のスラスト軸受を前記ベースに固定する工程と、を有する光ピックアップの製造方法。
【請求項4】
請求項2に記載の光ピックアップの製造方法において、
前記回転軸と前記第1のスラスト軸受との間、もしくは前記回転軸と前記第2のスラスト軸受との間に導体からなるスペーサを挿入する工程と、導通チェッカを用いて前記第1のスラスト軸受と前記第2のスラスト軸受との間の導通が得られるまで前記第2のスラスト軸受を前記回転軸に近づく方向に移動させる工程と、その後に前記スペーサを除去する工程と、前記第2のスラスト軸受を前記ベースに固定する工程と、を有する光ピックアップの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2008−152882(P2008−152882A)
【公開日】平成20年7月3日(2008.7.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−342057(P2006−342057)
【出願日】平成18年12月20日(2006.12.20)
【出願人】(000153535)株式会社日立メディアエレクトロニクス (452)
【Fターム(参考)】