説明

光ピックアップ装置

【課題】対物レンズアクチュエータの薄型化に際して効率良く剛性を確保した光ピックアップ装置を提供することである。
【解決手段】対物レンズ17、21とレンズホルダ31とを有する可動部33を備えた対物レンズアクチュエータ30を搭載した光ピックアップ装置1において、レンズホルダ31は、対物レンズ17、21を保持する保持部31aと、保持部31aの両端からそれぞれ対物レンズ17、21の光軸方向に延設された脚部31b、31cとを有するブリッジ形状の部材であり、保持部31aの内面及び脚部31b、31cの内面に当接する金属製の補強部材37を設けた構成とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は対物レンズとレンズホルダとを有する可動部を備えた対物レンズアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、BD(Blu-ray Disc)やDVD等の光ディスクの再生/記録を行う光ディスク装置において薄型化の要請が増しており、光ディスク装置に搭載される光ピックアップ装置も薄型化に対応させる必要が出てきている。ここで、単に光ピックアップ装置の各部材を薄型化すると各部材の剛性が低下し、光ピックアップ装置の性能低下に繋がる。そこで、剛性を確保するための対策が種々提案されている。
【0003】
例えば特許文献1には、複数の対物レンズを薄型化された中央部に搭載した可動体と、可動体の両側部に備えられた一対のコイルブロックと、一対のコイルブロックのそれぞれを挟むように配置された2組の磁石と、可動体の両側部を揺動可能に支持する支持部材と、可動体の中央部に対向配置された立ち上げミラーとを備え、コイルブロックには、可動体をフォーカス方向に駆動するためのフォーカスコイルと、フォーカスコイルの外側に付設され、可動体をラジアル方向に駆動するためのトラックコイルとが含まれており、可動体の両側部の下面には補強部材が梁形状に設けられている光ピックアップが開示されている。
【0004】
また特許文献2には、対物レンズのレンズホルダの側壁の一部にレーザ光を通過させる切り欠き部を設け、一対のフォーカスコイルのうちレーザ光が入力する側のフォーカスコイルをトラッキング方向にずらす配置が可能となる様に一対のフォーカスコイルを可動部重心を中心として対角配置させて安定駆動すると共に、立上げミラーを対物レンズ直下に配置することによって対物レンズアクチュエータを薄型化し、レンズホルダに補強リブを設けた対物レンズアクチュエータが開示されている。
【0005】
また特許文献3には、少なくとも対物レンズを保持する可動部と、可動部を一対の平行な弾性部材を介して支持する固定部とを有する対物レンズ駆動装置において、対物レンズを保持する可動部の高剛性化を図るため、対物レンズを保持し、合成樹脂等で構成された可動部の少なくとも対物レンズの光軸方向の上面と下面の何れか一方の面に、アルミニウム合金やマグネシウム合金等のように合成樹脂よりも剛性が大である板状の補強板を固着した構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2008−41117号公報
【特許文献2】特開2007−234112号公報
【特許文献3】特開平10−326427号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記の特許文献1、2では梁やリブを樹脂で一体成型することで剛性を確保しようとしており、特許文献3では対物レンズの光軸方向の上面又は下面に板状の金属板を固着することで剛性を確保しようとしている。
【0008】
ここで、特許文献1、2のように、対物レンズアクチュエータの樹脂製の可動部に樹脂の一体成型により梁やリブを設ける構成では、樹脂自体の剛性が低いため多くの梁やリブを設けなければ剛性を確保できず、薄型化に逆行することになる。一方、特許文献3のように、対物レンズアクチュエータの可動部に板状の金属板を固着する構成では、樹脂よりも剛性を確保しやすいが、コイルや磁石を避けて設けるには配置可能な場所が限られるので、剛性を確保するために板状の大面積の金属板を用いている。したがって、剛性を確保するために金属板を効率の良い場所に効率の良い形状で設けることは難しい。
【0009】
本発明は、対物レンズアクチュエータの薄型化に際して効率良く剛性を確保した光ピックアップ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】
【0010】
上記目的を達成するために本発明は、対物レンズとレンズホルダとを有する可動部を備えた対物レンズアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置において、前記レンズホルダは、前記対物レンズを保持する保持部と、該保持部の両端からそれぞれ前記対物レンズの光軸方向に延設された脚部とを有するブリッジ形状の部材であり、前記保持部の内面及び前記両脚部の内面に当接する金属製の補強部材を設けたことを特徴とする。
【0011】
上記の光ピックアップ装置において、前記補強部材の断面を略コ字型とすることで、薄肉の補強部材であっても剛性を上げることができる。
【0012】
また上記の光ピックアップ装置において、前記補強部材を前記両脚部に接着剤で固定することによっても可動部の剛性を上げることができる。
【0013】
また上記の光ピックアップ装置において、前記可動部を揺動可能に支持するサスペンションワイヤを有する構成としてもよい。
【0014】
また上記の光ピックアップ装置において、前記補強部材には、アルミニウム、銅、真鍮又はステンレスを好適に用いることができる。
【0015】
また上記の光ピックアップ装置において、前記対物レンズの光軸に略垂直な光軸が、前記補強部材及び前記両脚部で囲まれた空間を横切っている構成であってもよい。
【0016】
また上記の光ピックアップ装置において、前記対物レンズが2つであり、前記補強部材を両対物レンズ間に設けた構成であってもよい。
【0017】
また上記の光ピックアップ装置において、前記脚部に前記可動部を駆動させるコイルを設けた構成であってもよい。
【発明の効果】
【0018】
本発明によると、補強部材が保持部の内面及び両脚部の内面に当接した状態で固定されているので、可動部を薄型化した場合でも保持部と両脚部との剛性を向上させることができる。したがって、可動部が駆動した際に、脚部が内面側に撓むことを防ぎ、サーボエラー等の不具合を防止できるので光ピックアップ装置の性能向上に繋がる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の一実施形態の光ピックアップ装置の外観構成を示す概略平面図である。
【図2】本発明の一実施形態の光ピックアップ装置の光学構成を示す概略平面図である。
【図3】本発明の一実施形態の光ピックアップ装置が備える対物レンズアクチュエータの概略斜視図である。
【図4】本発明の一実施形態の光ピックアップ装置が備える可動部の表面側の概略斜視図である。
【図5】図4の可動部の裏面側の概略斜視図である。
【図6】本発明の一実施形態の補強部材の裏面側の概略斜視図である。
【図7】図6の補強部材の表面側の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の一実施形態の光ピックアップ装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態の光ピックアップ装置は、BD、DVD、CDといった3種類の規格の光ディスクに対して情報の読み取りや書き込みを行える構成となっている。
【0021】
図1は、本実施形態の光ピックアップ装置1の外観構成を示す概略平面図である。なお、図1に示される光ピックアップ装置1で光ディスクの情報の読み取り等を行う場合、光ディスクは紙面手前側に配置されることになる。図1に示すように、光ピックアップ装置1はピックアップベース10を備える。
【0022】
光ディスク装置(光ディスクの再生や記録を行うための装置)に搭載されることになる光ピックアップ装置1は、ピックアップベース10が光ディスク装置内に配置される2本のガイドシャフトGSに摺動可能に支持されることで、光ディスクの半径方向(ラジアル方向)に移動可能とされる。なお、ガイドシャフトGSによるピックアップベース10の支持は、ピックアップベース10の左右の端部に設けられる軸受け部10a、10bを使用して行われる。
【0023】
ピックアップベース10には、光ディスクに記録される情報を読み取ったり、光ディスクに情報を書き込んだりする上で必要となる各種の部材が搭載されている。この各種の部材には、光源となる半導体レーザ11、18(後述の図2参照)、対物レンズ17、21を含む各種の光学部材、光検出器23、対物レンズ17、21を駆動させる対物レンズアクチュエータ30、及び、半導体レーザ11、18や対物レンズアクチュエータ30等を駆動させるために必要となる各種の回路が形成されるプリント基板40が含まれる。
【0024】
なお、半導体レーザ11、18や後述の光学部材の一部はピックアップベース10の内部に内蔵される。対物レンズアクチュエータ30は、その全体がピックアップベース10内にほぼ埋め込まれるようにして取り付けられており、対物レンズアクチュエータ30に搭載される対物レンズ17、21は外部に露出している。プリント基板40は、ピックアップベース10の裏面側(光ディスクに対向する面の反対側)に取り付けられる。
【0025】
また、ピックアップベース10には、半導体レーザ11、28で発生する熱を放熱するために、ヒートシンク50が取り付けられている。このヒートシンク50は、ピックアップベース10の表面10d(光ディスクに対向する面)を覆うように、ピックアップベース10に取り付けられる。なお、対物レンズアクチュエータ30はヒートシンク50に覆われることなく露出している。
【0026】
図2は、本実施形態の光ピックアップ装置1の光学構成を示す概略平面図である。光ピックアップ装置1には、第1の半導体レーザ11から出射される光を光ディスクの情報記録面に導くとともに、情報記録面で反射される反射光(戻り光)を光検出器23に導く、BD用の光路が形成されている。また、光ピックアップ装置1には、第2の半導体レーザ18から出射される光を光ディスクの情報記録面に導くとともに、情報記録面で反射される反射光(戻り光)を光検出器23に導く、DVD及びCD用の光路が形成されている。
【0027】
なお、光ピックアップ装置1においては、複数の光学部材が、BD用の光路と、DVD及びCD用の光路とで共用される構成となっている。このような構成を採用しているため、光ピックアップ装置1は、BD、DVD、及び、CDに対応する光ピックアップ装置を少ない部品点数で形成可能となっている。
【0028】
まず、BD用の光路について説明する。第1の半導体レーザ11は、BD用のレーザ光(例えば波長405nm帯のレーザ光)を出射可能となっている。この第1の半導体レーザ11が配置される位置は、図1においては破線DL1で示す位置が対応する。
【0029】
第1の半導体レーザ11から出射されたレーザ光は、回折素子12によって主光と2つの副光とに分けられる。回折素子12を経たレーザ光は偏光ビームスプリッタ13によって反射され、1/4波長板14及びコリメートレンズ15を透過する。コリメートレンズ15を透過したレーザ光は、第1の立ち上げミラー16によって反射されて、第1の立ち上げミラー16の上方にある第1の対物レンズ17へと至る。
【0030】
第1の対物レンズ17は、入射したレーザ光を光ディスクの情報記録面に集光する機能を有する。第1の対物レンズ17によって情報記録面に集光されたレーザ光は、情報記録面で反射される。この反射光(戻り光)は、第1の対物レンズ17を通過後、第1の立ち上げミラー16で反射され、コリメートレンズ15、1/4波長板14、偏光ビームスプリッタ13、ビームスプリッタ19を順に透過する。そして、ビームスプリッタ19を透過した戻り光は、センサーレンズ22によって非点収差を与えられて光検出器23の所定の受光領域に集光される。
【0031】
光検出器23は、受光した光信号を電気信号に変換する光電変換手段として機能する。光検出器23から出力された電気信号は図示しない信号処理部に送られ、この信号処理部で、再生信号、フォーカスエラー(FE)信号、トラッキングエラー(TE)信号等が生成される。
【0032】
次に、DVD及びCD用の光路について説明する。第2の半導体レーザ18は、DVD用のレーザ光(例えば波長650nm帯のレーザ光)とCD用のレーザ光(例えば波長780nm帯のレーザ光)とを切り換えて出射可能になっている。このようなレーザ光源は、例えばモノリシックタイプ或いはハイブリッドタイプの2波長レーザによって構成できる。なお、この第2の半導体レーザ18が配置される位置は、図1においては破線DL2で示す位置が対応する。
【0033】
第2の半導体レーザ18から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ19によって反射され、その後、偏光ビームスプリッタ13、1/4波長板14、コリメートレンズ15、及び、第1の立ち上げミラー16を順に透過する。第1の立ち上げミラー16を透過したレーザ光は、第2の立ち上げミラー20によって反射されて、第2の立ち上げミラー20の上方にある第2の対物レンズ21へと至る。
【0034】
なお、偏光ビームスプリッタ13は、BD用のレーザ光に作用する光学部材であり、DVD用のレーザ光及びCD用のレーザ光は、偏光状態に関係なく透過する。また、第1の立ち上げミラー16はダイクロイックミラーであり、BD用のレーザ光は反射されるが、DVD用のレーザ光及びCD用のレーザ光は透過可能となっている。
【0035】
第2の対物レンズ21は、入射したレーザ光を光ディスクの情報記録面に集光する機能を有する。第2の対物レンズ21によって情報記録面に集光されたレーザ光は、情報記録面で反射される。この反射光(戻り光)は、第2の対物レンズ21を通過後、第2の立ち上げミラー20で反射され、第1の立ち上げミラー16、コリメートレンズ15、1/4波長板14、偏光ビームスプリッタ13、ビームスプリッタ19を順に透過する。そして、ビームスプリッタ19を透過した戻り光は、センサーレンズ22によって非点収差を与えられて光検出器23の所定の受光領域に集光される。
【0036】
BD対応の場合と同様に、光検出器23から出力された電気信号は図示しない信号処理部に送られ、この信号処理部で、再生信号、FE信号、TE信号等が生成される。
【0037】
なお、コリメートレンズ15は、図示しないレンズ駆動機構によって、その光軸方向(図2に矢印で示す方向)に移動可能となっている。そして、コリメートレンズ15の位置は、光ディスクの種類やレイヤージャンプ等に応じて適宜移動される。このようにコリメートレンズ15を移動可能とするのは、対物レンズ17、21に入射するレーザ光の収束・発散度合いを調節して、球面収差の影響を適切に抑制できるようにするためである。
【0038】
また、第1の対物レンズ17及び第2の対物レンズ21は、ピックアップベース10に取り付けられる対物レンズアクチュエータ30(図1参照)に搭載された状態で、ピックアップベース10に搭載されることになる。対物レンズアクチュエータ30は、光ピックアップ装置1に備えられる2つの対物レンズ17、21をフォーカス方向(図1及び図2においては紙面に垂直な方向が該当)及びトラッキング方向(図1及び図2においては上下方向が該当)に移動可能とする装置である。
【0039】
光ピックアップ装置1においては、情報の読み取りや書き込みを行う際に、対物レンズ17、21の焦点位置が常に光ディスクの情報記録面に合うようにフォーカシング制御を行う必要がある。また、光ピックアップ装置1においては、情報の読み取りや書き込みを行う際に、対物レンズ17、21によって光ディスクの情報記録面に集光される光スポットの位置が、光ディスクのトラックに常に追随するようにトラッキング制御を行う必要がある。対物レンズアクチュエータ30は、例えば、これらフォーカシング制御及びトラッキング制御を行う際に駆動される。
【0040】
対物レンズアクチュエータ30は、対物レンズ17、21を保持するレンズホルダ31(図1参照)を有する可動部33(図1参照)を備え、レンズホルダ31をサスペンションワイヤ32(図1参照)で揺動可能に支持する構成のものである。そして、コイル及び磁石を利用して発生させた力でレンズホルダ31(すなわち対物レンズ17、21)を動かすものである。
【0041】
次に、以上のように構成される光ピックアップ装置1の特徴的な構成について説明する。光ピックアップ装置1においては、対物レンズアクチュエータ30、特に可動部33に関して特徴を有する。
【0042】
図3は、本実施形態の光ピックアップ装置1が備える対物レンズアクチュエータ30の概略斜視図であり、図4は、本実施形態の光ピックアップ装置1が備える可動部33の表面側の概略斜視図、図5は、図4の可動部33の裏面側の概略斜視図である。
【0043】
図3に示すように、対物レンズアクチュエータ30は、大まかには可動部33と、可動部33とサスペンションワイヤ32で接続された固定部34とで構成される。固定部34からはサスペンションワイヤ32を通じて可動部33のコイルに給電している。
【0044】
また可動部33は、図4又は図5に示すように、対物レンズ17、21と、レンズホルダ31と、トラッキング用コイル35a〜35dと、フォーカス用コイル36a、36bと、補強部材37とを備えている。
【0045】
レンズホルダ31は、対物レンズ17、21を保持する保持部31aと、保持部31aの短手方向両端からそれぞれ対物レンズ17、21の光軸方向に延設された脚部31b、31cとを樹脂で一体成型したブリッジ形状の部材である。またレンズホルダ31は、平面視では略十字形状である。
【0046】
保持部31aは、脚部31b、31cの配置と略直角に対物レンズ17、21を配置している。保持部31aの裏面側の両対物レンズ17、21間には箱形の空間が形成されており、そこに補強部材37が収容されている。
【0047】
脚部31b、31cは、保持部31aの両端である側面から保持部31aよりも下方(対物レンズ17、21と反対側)に延びた筒状の部材である。脚部31b、31cの外面には、トラッキング用コイル35a〜35dと、サスペンションワイヤ32を半田付けするためのワイヤ固定基板38a、38bとが設けられている。
【0048】
図6に、補強部材37の裏面側の概略斜視図を、図7に、補強部材37の表面側の概略斜視図を示す。補強部材37は、保持部31aの内面及び両脚部31a、31bの内面に当接する金属製の部材である。補強部材37の材料としては、周囲の磁石に影響されないように非磁性体であることが好ましく、可動部33の動作の妨げにならないように軽量であることが好ましく、表面の腐食や強度低下を避けるために酸化しにくいことが好ましく、例えば、アルミニウム、銅、真鍮又はステンレスなどを用いることができる。本実施形態では0.4mm厚のアルミニウムをプレス加工して補強部材37を作製している。
【0049】
補強部材37は強度を上げるため図6、図7に示すように断面が略コ字型であることが好ましい。また、断面は略L字型など1回以上折れ曲がった形状とすれば強度を上げることができる。補強部材37の脚部31b、31cに当接する両端部37a、37b付近は光路を妨げない位置にあるので、拡がる方向に傾斜させることで当接する面積を大きくし、剛性を上げている。また、補強部材37の保持部31aに当接する部分の中央付近には位置決め用の孔37cが形成されている。そして、孔37cを嵌め込む突起(不図示)がレンズホルダ31に形成されている。
【0050】
補強部材37は、孔37cをレンズホルダ31の突起に係合させることで、保持部31aの裏面側の両対物レンズ17、21間に形成された箱形の空間に位置決めされ、その両端部37a、37b付近に接着剤が塗布されて両脚部31b、31cに固定されている。接着剤を両端部37a、37b付近に塗布することで可動部33の剛性も上がる。接着剤としては、例えば、エポキシ系の熱硬化接着剤を用いることが好ましい。
【0051】
また補強部材37は、トラッキング用コイル35a〜35d、フォーカス用コイル36a、36b、対物レンズ17、21の近傍に設けられているので、コイルからの発熱を放熱、対物レンズ17、21周囲の雰囲気温度の変化を抑える役割も果たす。対物レンズ17、21は雰囲気温度の変化でCOMA収差が大きくなるため、金属製の補強部材37を対物レンズ17、21近傍に設けることでCOMA収差の発生を低減させることができ、品質が安定する。
【0052】
このような構成により、対物レンズ17、21の光軸に略垂直な光軸が、補強部材37及び両脚部31b、31cで囲まれた空間を横切るようになっている。つまり、可動部33の側方からレーザ光が入射するようになっている。なお、光ピックアップ装置1では、半導体レーザ11、18から出射されて立ち上げミラー16、20に入射するレーザ光の光軸が対物レンズ17、21の光軸に略垂直になる。
【0053】
このように、補強部材37が保持部31aの内面及び両脚部31b、31cの内面に当接した状態で固定されているので、薄型化によって低下する保持部31aと両脚部31b、31との剛性を向上させることができる。したがって、可動部33が駆動した際に、脚部31b、31cが内面側に撓むことを防止でき、サーボエラー等の不具合を防止できる。
【0054】
なお、レンズホルダを薄型化するためには、本実施形態のようにレーザ光を側方から入れる必要がある。そのためレンズホルダをブリッジ形状にする必要があるが、レンズホルダの剛性を確保するために樹脂の一体成型でリブや梁を設けると、ブリッジの互いの脚部を横切るように大きく設けなければ剛性を確保できず、レーザ光を遮ってしまうという問題が生じる。したがって、レンズホルダの剛性を確保するために樹脂の一体成型でリブや梁を設けることは設計上難しい。
【0055】
上記の実施形態では、光ピックアップ装置1が3種類の規格の光ディスクに対応する構成としたが、これはあくまでも例示である。よって、光ピックアップ装置が対応可能な光ディスクの種類や、使用する光学構成が本実施形態の構成から変更されても、本発明が広く適用できることは言うまでもない。また本発明は、摺動軸に対して摺動させることによって可動部をフォーカス方向やトラッキング方向に移動させる、いわゆる軸摺動型の対物レンズアクチュエータにも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【0056】
本発明は、薄型化が要求される光ピックアップ装置に好適に利用できる。
【符号の説明】
【0057】
1 光ピックアップ装置
17、21 対物レンズ
30 対物レンズアクチュエータ
31 レンズホルダ
31a 保持部
31b、31c 脚部
32 サスペンションワイヤ
33 可動部
35a〜35d、36a、36b コイル
37 補強部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
対物レンズとレンズホルダとを有する可動部を備えた対物レンズアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置において、
前記レンズホルダは、前記対物レンズを保持する保持部と、該保持部の両端からそれぞれ前記対物レンズの光軸方向に延設された脚部とを有するブリッジ形状の部材であり、
前記保持部の内面及び前記両脚部の内面に当接する金属製の補強部材を設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項2】
前記補強部材の断面が略コ字型であることを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ装置。
【請求項3】
前記補強部材が前記両脚部に接着剤で固定されていることを特徴とする請求項1又は2記載の光ピックアップ装置。
【請求項4】
前記可動部を揺動可能に支持するサスペンションワイヤを有することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項5】
前記補強部材は、アルミニウム、銅、真鍮又はステンレスであることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項6】
前記対物レンズの光軸に略垂直な光軸が、前記補強部材及び前記両脚部で囲まれた空間を横切っていることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項7】
前記対物レンズが2つであり、前記補強部材を両対物レンズ間に設けたことを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項8】
前記脚部に前記可動部を駆動させるコイルを設けたことを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の光ピックアップ装置。

【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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【公開番号】特開2012−230745(P2012−230745A)
【公開日】平成24年11月22日(2012.11.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−99204(P2011−99204)
【出願日】平成23年4月27日(2011.4.27)
【出願人】(000201113)船井電機株式会社 (7,855)
【Fターム(参考)】