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技術 光ピックアップ装置およびそれに備わる球面収差補正部の調整方法

出願人 シャープ株式会社
発明者 永留誠一田中利之
出願日 2003年10月14日 (17年1ヶ月経過) 出願番号 2003-353815
公開日 2005年5月12日 (15年6ヶ月経過) 公開番号 2005-122778
状態 未査定
技術分野 光学的記録再生2(ヘッドの移動) 光学的記録再生4(ヘッド自体) 光ヘッド
主要キーワード 外方空間 支持軸部材 支持枠部材 減速ギヤユニット 電磁駆動モータ 同軸位置 チルト変動 近接離反
関連する未来課題
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図面 (5)

課題

衝撃を受けた場合においても球面収差補正の性能低下を抑制することができる構成の光ピックアップ装置を提供する。

解決手段

光ピックアップ装置1において、第2球面収差補正レンズ7と第1球面収差補正レンズ6を保持するレンズ保持部21とが装着されたガイド部23および駆動手段13は、駆動手段13とガイド部23とが一体化された状態で、第1および第2球面収差補正レンズ6,7の光軸12に対する傾斜および相対位置が調整されてハウジング15に固定され、ハウジング15に固定された状態で駆動手段13とガイド部23との一体化が解除されるようにして設けられる。

概要

背景

従来、情報の記録方式としては磁気記録方式が用いられてきたけれども、情報記録容量増大の要求に応えて、光を情報の記録、再生などに用いる光記録方式が用いられるに至っている。情報の記録/再生に光を利用する光記録媒体は、書換え可能、媒体交換可能という利点を持つ大容量の記録媒体であり、コンパクトディスク略称CD)、コンパクトディスク−レコーダブル(略称CD−R)、コンパクトディスク−リライタブル(略称CD−RW)、デジタルバータイルディスク−リライタブル(略称DVD−RW)、デジタルバーサタイルディスク−ランダムアクセスメモリ(略称DVD−RAM)など、多種の規格に基づくものがある。

光記録媒体は、磁気記録方式の記録媒体に比べて記録容量の大きい媒体であるけれども、近年、このような光記録媒体において、さらなる高記録密度化大容量化が求められるようになっている。

光記録媒体に対する情報記録/再生装置光学系においては、記録信号高密度化を図るために、光記録媒体の情報記録面上に集光する光スポット径を小さくすることが求められる。光スポット径を小さくするために採られる手法としては、対物レンズ開口率(略称NA)を高くするとともに、光源である半導体レーザから出射されるレーザ光波長短波長化するというのが一般的である。

しかしながら、対物レンズの球面収差は、対物レンズのNAの4乗と光記録媒体の光学的透明層の厚さとに比例して大きくなるので、レーザ光のスポット径を小さくするために対物レンズのNAを高くすると、NAが低い対物レンズと比較して球面収差が大きくなるという問題が発生する。たとえば、通常多用されている対物レンズのNAは0.6程度であるけれども、対物レンズのNAを、0.8〜0.9と高くした場合、NAが0.6程度の対物レンズと比較してその球面収差量は3〜5倍に増加する。

このようなNAを高くすることによって球面収差量が増加するという問題を回避する一つの手法として、対物レンズのNAを高くした代わりに、光記録媒体の光学的透明層の厚さを薄くして球面収差量の増大を防ぐことが考えられる。光記録媒体の光学的透明層の厚さをたとえば1/6に減少させることによって、NAを高くしても球面収差量の増大を抑制することができるけれども、光学的透明層の厚さを1/6に薄くする場合、その光学的透明層厚さのばらつきについても同様に、元の厚さの光学的透明層において発生するばらつきに対して、1/6になるようにしないと、球面収差量の増大を抑制できないことになる。

しかしながら、NAが0.6の対物レンズに対応して用いられる光記録媒体の光学的透明層はたとえば0.6mmであり、これを1/6の厚さにすると0.1mmになるので、0.1mmの光学的透明層厚さのばらつきを、元の0.6mmの厚さを有する光学的透明層のばらつきの1/6に抑えることは、技術的に極めて困難である。

このような問題を解決する従来技術に、光学的透明層の厚さが異なる光記録媒体の記録/再生時に発生する球面収差を、ステッピングモータDCモータ超音波モータなどの回転型モータまたはリニアモータなどの駆動手段を用いることによって、2枚の補正レンズの間隔を可変にして補正するというものがある(たとえば、特許文献1、特許文献2参照)。

しかしながら、従来技術に開示されるように補正レンズの間隔を可変にして球面収差を補正する場合、補正レンズを光軸方向に対して平行に移動させる際、光軸に対する補正レンズの傾きおよび/または位置ずれが発生することがあり、この補正レンズの傾き(以後、この傾きをチルトと呼ぶ)および位置ずれは、光記録媒体の情報記録面上における光ビームスポット収差補正能力を低下させるので、光ビームスポットに収差が残り、良好な記録/再生ができなくなるという問題がある。

この光軸に対する補正レンズのチルトおよび位置ずれの許容量は光学設計によって異なるけれども、一例を挙げると補正レンズのチルトの許容量は5〜10分以下、位置ずれの許容量は30μm以下が要求されるので、補正レンズの取付精度には厳しいものが要求されている。このような厳しい取付精度を、光源等の光学部品を搭載しているハウジングの寸法公差および補正レンズが取付けられる保持部の寸法公差を規定することによる機械的な精度で達成することは困難であり、一般的には、光軸に対して補正レンズのチルト量および位置ずれ量を調整しながら補正レンズ保持部をハウジングに対して固定することが行われている。

しかしながら、補正レンズのチルト量および位置ずれ量の調整、すなわち球面収差補正を、ハウジング内に光軸方向に移動可能な補正レンズを設け、さらに補正レンズ間隔を可変に駆動する駆動手段を設け、駆動手段による補正レンズ間隔の調整によって行う場合には、以下のような問題がある。レンズおよびレンズ保持部の質量と、駆動手段の質量とを比較した場合、一般的には駆動手段の質量の方が大きい。特に、駆動手段として電磁駆動型モータを利用した場合には、レンズおよびレンズ保持部に対する駆動手段の質量比は、5倍から10倍にもなる。したがって、装置が落下等の衝撃を受けた際に受ける力も駆動手段の方が大きくなるので、レンズ保持部と比較すると、駆動手段であるモータの方が位置ずれおよびチルトを発生しやすい。

また補正レンズを光軸に対して位置調整する際、駆動手段と、レンズ保持部およびレンズ保持部の移動を案内するガイド部とを、個別に調整した場合には、以下のような問題がある。レンズ保持部に対する駆動手段による駆動力伝達部の状態を一定に保つことが困難になる。たとえば、レンズ保持部が光軸方向に移動した端部で駆動力を伝達できなくなってしまうという事態が発生したり、また逆に駆動力伝達部に負荷される荷重が過大になり、駆動力伝達部の部材磨耗が急速に進展して寿命が短くなるのみならず、ガイド部に負荷される荷重も増加してガイド部の磨耗を促進し、ガイド部に生じるがたに起因してチルト変動が発生する。

特開2003−45068号公報
特開2003−91847号公報

概要

衝撃を受けた場合においても球面収差補正の性能低下を抑制することができる構成の光ピックアップ装置を提供する。 光ピックアップ装置1において、第2球面収差補正レンズ7と第1球面収差補正レンズ6を保持するレンズ保持部21とが装着されたガイド部23および駆動手段13は、駆動手段13とガイド部23とが一体化された状態で、第1および第2球面収差補正レンズ6,7の光軸12に対する傾斜および相対位置が調整されてハウジング15に固定され、ハウジング15に固定された状態で駆動手段13とガイド部23との一体化が解除されるようにして設けられる。

目的

本発明の目的は、衝撃を受けた場合においても球面収差補正の性能低下を抑制することのできる構成の光ピックアップ装置およびそれに備わる球面収差補正部の調整方法を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

光記録媒体に情報を記録および/または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップ装置において、光ビーム出射する光源と、光源から出射される光ビームを光記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、光源と対物レンズとの間に配置され、光源から出射される光ビームの光軸方向に移動可能に設けられる球面収差補正レンズと、球面収差補正レンズを保持するレンズ保持部と、レンズ保持部の移動方向が光軸に平行な方向になるように規制するガイド部と、レンズ保持部に装着されるラックと、ラックを光軸に平行方向に駆動させる駆動手段と、少なくとも光源、対物レンズ、球面収差補正レンズ、レンズ保持部、ガイド部、ラックおよび駆動手段を収納するハウジングとを備え、駆動手段およびガイド部は、駆動手段とガイド部とが一体化された状態で、球面収差補正レンズの光軸に対する傾斜および相対位置が調整されてハウジングに固定され、ハウジングに固定された状態で駆動手段とガイド部との一体化が解除されるようにして設けられることを特徴とする光ピックアップ装置。

請求項2

駆動手段は、電磁駆動モータを含む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

ガイド部は、樹脂素材から成ることを特徴とする請求項1または2記載の光ピックアップ装置。

請求項4

光ビームを出射する光源と、光源から出射される光ビームを光記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、光源と対物レンズとの間に配置される球面収差補正部であって、光源から出射される光ビームの光軸方向に移動可能に設けられる球面収差補正レンズと、球面収差補正レンズを保持するレンズ保持部と、レンズ保持部の移動方向が光軸に平行な方向になるように規制するガイド部と、レンズ保持部に装着されるラックと、ラックを光軸に平行方向に駆動させる駆動手段とを備える球面収差補正部と、少なくとも光源、対物レンズ、球面収差補正レンズ、レンズ保持部、ガイド部、ラックおよび駆動手段を収納するハウジングとを含む光ピックアップ装置の球面収差補正部の調整方法において、駆動手段とガイド部とを一体化させるステップと、球面収差補正レンズの光軸に対する傾斜および相対位置を調整するステップと、駆動手段およびガイド部の光源に対する相対位置を定めてハウジングに固定するステップと、ハウジングに固定された駆動手段とガイド部との一体化を解除するステップとを含むことを特徴とする光ピックアップ装置の球面収差補正部の調整方法。

技術分野

0001

本発明は、光ピックアップ装置およびそれに備わる球面収差補正部の調整方法に関する。

背景技術

0002

従来、情報の記録方式としては磁気記録方式が用いられてきたけれども、情報記録容量増大の要求に応えて、光を情報の記録、再生などに用いる光記録方式が用いられるに至っている。情報の記録/再生に光を利用する光記録媒体は、書換え可能、媒体交換可能という利点を持つ大容量の記録媒体であり、コンパクトディスク略称CD)、コンパクトディスク−レコーダブル(略称CD−R)、コンパクトディスク−リライタブル(略称CD−RW)、デジタルバータイルディスク−リライタブル(略称DVD−RW)、デジタルバーサタイルディスク−ランダムアクセスメモリ(略称DVD−RAM)など、多種の規格に基づくものがある。

0003

光記録媒体は、磁気記録方式の記録媒体に比べて記録容量の大きい媒体であるけれども、近年、このような光記録媒体において、さらなる高記録密度化大容量化が求められるようになっている。

0004

光記録媒体に対する情報記録/再生装置光学系においては、記録信号高密度化を図るために、光記録媒体の情報記録面上に集光する光スポット径を小さくすることが求められる。光スポット径を小さくするために採られる手法としては、対物レンズ開口率(略称NA)を高くするとともに、光源である半導体レーザから出射されるレーザ光波長短波長化するというのが一般的である。

0005

しかしながら、対物レンズの球面収差は、対物レンズのNAの4乗と光記録媒体の光学的透明層の厚さとに比例して大きくなるので、レーザ光のスポット径を小さくするために対物レンズのNAを高くすると、NAが低い対物レンズと比較して球面収差が大きくなるという問題が発生する。たとえば、通常多用されている対物レンズのNAは0.6程度であるけれども、対物レンズのNAを、0.8〜0.9と高くした場合、NAが0.6程度の対物レンズと比較してその球面収差量は3〜5倍に増加する。

0006

このようなNAを高くすることによって球面収差量が増加するという問題を回避する一つの手法として、対物レンズのNAを高くした代わりに、光記録媒体の光学的透明層の厚さを薄くして球面収差量の増大を防ぐことが考えられる。光記録媒体の光学的透明層の厚さをたとえば1/6に減少させることによって、NAを高くしても球面収差量の増大を抑制することができるけれども、光学的透明層の厚さを1/6に薄くする場合、その光学的透明層厚さのばらつきについても同様に、元の厚さの光学的透明層において発生するばらつきに対して、1/6になるようにしないと、球面収差量の増大を抑制できないことになる。

0007

しかしながら、NAが0.6の対物レンズに対応して用いられる光記録媒体の光学的透明層はたとえば0.6mmであり、これを1/6の厚さにすると0.1mmになるので、0.1mmの光学的透明層厚さのばらつきを、元の0.6mmの厚さを有する光学的透明層のばらつきの1/6に抑えることは、技術的に極めて困難である。

0008

このような問題を解決する従来技術に、光学的透明層の厚さが異なる光記録媒体の記録/再生時に発生する球面収差を、ステッピングモータDCモータ超音波モータなどの回転型モータまたはリニアモータなどの駆動手段を用いることによって、2枚の補正レンズの間隔を可変にして補正するというものがある(たとえば、特許文献1、特許文献2参照)。

0009

しかしながら、従来技術に開示されるように補正レンズの間隔を可変にして球面収差を補正する場合、補正レンズを光軸方向に対して平行に移動させる際、光軸に対する補正レンズの傾きおよび/または位置ずれが発生することがあり、この補正レンズの傾き(以後、この傾きをチルトと呼ぶ)および位置ずれは、光記録媒体の情報記録面上における光ビームスポット収差補正能力を低下させるので、光ビームスポットに収差が残り、良好な記録/再生ができなくなるという問題がある。

0010

この光軸に対する補正レンズのチルトおよび位置ずれの許容量は光学設計によって異なるけれども、一例を挙げると補正レンズのチルトの許容量は5〜10分以下、位置ずれの許容量は30μm以下が要求されるので、補正レンズの取付精度には厳しいものが要求されている。このような厳しい取付精度を、光源等の光学部品を搭載しているハウジングの寸法公差および補正レンズが取付けられる保持部の寸法公差を規定することによる機械的な精度で達成することは困難であり、一般的には、光軸に対して補正レンズのチルト量および位置ずれ量を調整しながら補正レンズ保持部をハウジングに対して固定することが行われている。

0011

しかしながら、補正レンズのチルト量および位置ずれ量の調整、すなわち球面収差補正を、ハウジング内に光軸方向に移動可能な補正レンズを設け、さらに補正レンズ間隔を可変に駆動する駆動手段を設け、駆動手段による補正レンズ間隔の調整によって行う場合には、以下のような問題がある。レンズおよびレンズ保持部の質量と、駆動手段の質量とを比較した場合、一般的には駆動手段の質量の方が大きい。特に、駆動手段として電磁駆動型モータを利用した場合には、レンズおよびレンズ保持部に対する駆動手段の質量比は、5倍から10倍にもなる。したがって、装置が落下等の衝撃を受けた際に受ける力も駆動手段の方が大きくなるので、レンズ保持部と比較すると、駆動手段であるモータの方が位置ずれおよびチルトを発生しやすい。

0012

また補正レンズを光軸に対して位置調整する際、駆動手段と、レンズ保持部およびレンズ保持部の移動を案内するガイド部とを、個別に調整した場合には、以下のような問題がある。レンズ保持部に対する駆動手段による駆動力伝達部の状態を一定に保つことが困難になる。たとえば、レンズ保持部が光軸方向に移動した端部で駆動力を伝達できなくなってしまうという事態が発生したり、また逆に駆動力伝達部に負荷される荷重が過大になり、駆動力伝達部の部材磨耗が急速に進展して寿命が短くなるのみならず、ガイド部に負荷される荷重も増加してガイド部の磨耗を促進し、ガイド部に生じるがたに起因してチルト変動が発生する。

0013

特開2003−45068号公報
特開2003−91847号公報

発明が解決しようとする課題

0014

本発明の目的は、衝撃を受けた場合においても球面収差補正の性能低下を抑制することのできる構成の光ピックアップ装置およびそれに備わる球面収差補正部の調整方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0015

本発明は、光記録媒体に情報を記録および/または光記録媒体から情報を再生する光ピックアップ装置において、
光ビームを出射する光源と、
光源から出射される光ビームを光記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、
光源と対物レンズとの間に配置され、光源から出射される光ビームの光軸方向に移動可能に設けられる球面収差補正レンズと、
球面収差補正レンズを保持するレンズ保持部と、
レンズ保持部の移動方向が光軸に平行な方向になるように規制するガイド部と、
レンズ保持部に装着されるラックと、
ラックを光軸に平行方向に駆動させる駆動手段と、
少なくとも光源、対物レンズ、球面収差補正レンズ、レンズ保持部、ガイド部、ラックおよび駆動手段を収納するハウジングとを備え、
駆動手段およびガイド部は、
駆動手段とガイド部とが一体化された状態で、球面収差補正レンズの光軸に対する傾斜および相対位置が調整されてハウジングに固定され、ハウジングに固定された状態で駆動手段とガイド部との一体化が解除されるようにして設けられることを特徴とする光ピックアップ装置である。

0016

また本発明は、駆動手段は、電磁駆動モータを含むことを特徴とする。
また本発明は、ガイド部は、樹脂素材から成ることを特徴とする。

0017

また本発明は、光ビームを出射する光源と、光源から出射される光ビームを光記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、光源と対物レンズとの間に配置される球面収差補正部であって、光源から出射される光ビームの光軸方向に移動可能に設けられる球面収差補正レンズと、球面収差補正レンズを保持するレンズ保持部と、レンズ保持部の移動方向が光軸に平行な方向になるように規制するガイド部と、レンズ保持部に装着されるラックと、ラックを光軸に平行方向に駆動させる駆動手段とを備える球面収差補正部と、少なくとも光源、対物レンズ、球面収差補正レンズ、レンズ保持部、ガイド部、ラックおよび駆動手段を収納するハウジングとを含む光ピックアップ装置の球面収差補正部の調整方法において、
駆動手段とガイド部とを一体化させるステップと、
球面収差補正レンズの光軸に対する傾斜および相対位置を調整するステップと、
駆動手段およびガイド部の光源に対する相対位置を定めてハウジングに固定するステップと、
ハウジングに固定された駆動手段とガイド部との一体化を解除するステップとを含むことを特徴とする光ピックアップ装置の球面収差補正部の調整方法である。

発明の効果

0018

本発明によれば、光ピックアップ装置では、球面収差補正レンズの光軸方向への移動を案内するガイド部と、ガイド部によってその移動方向が規制されるとともに球面収差補正レンズの保持部材であるレンズ保持部を光軸方向に駆動させる駆動手段とが備えられ、駆動手段とガイド部とは、両者が一体化された状態で、球面収差補正レンズの光軸に対するチルトおよび相対位置が調整されてハウジングに固定され、ハウジングに固定された状態で、その一体化が解除されるようにして設けられる。

0019

このように構成される光ピックアップ装置においては、駆動手段ならびにガイド部およびレンズ保持部の光軸に対するチルトおよび相対位置を調整する際、駆動手段も一体的に動くので、ガイド部と駆動手段との間の動力伝達部であるラックと駆動手段との接続状態を一定に保つことができる。このことによって、レンズ保持部が光軸方向に移動した端部で、ラックに駆動力を伝達できなくなってしまうという事態が発生することを防止でき、また逆にラックに対する過負荷の発生を防止できる。

0020

さらに、駆動手段ならびにガイド部およびレンズ保持部の光軸に対するチルトおよび相対位置を調整後に、ガイド部と駆動手段との一体化を解除することによって、光ピックアップ装置が衝撃などを受けた時においても、駆動手段と比較して質量の小さいレンズ保持部およびガイド部の光軸に対する位置ずれおよびチルトを小さく抑えることができる。このことによって、球面収差補正レンズの光軸に対するチルトおよび位置ずれを抑えることが可能になるので、球面収差を補正する性能の低下を防止できる構成の光ピックアップ装置が提供される。

0021

また本発明によれば、駆動手段には電磁駆動モータが含まれる。駆動手段が電磁駆動モータを含む構成とすることによって、駆動手段の質量が大きくなるので、駆動手段が装置に組込まれた状態で衝撃を受けた場合における駆動手段のチルトおよび位置ずれが大きくなるけれども、駆動手段よりも質量が小さいガイド部側の位置ずれに及ぼす影響を抑制することができる。

0022

また本発明によれば、ガイド部が樹脂素材から成る。ガイド部の素材に金属よりも比重が小さい樹脂を用いることによって、ガイド部が装置に組込まれた状態で衝撃を受けた場合におけるガイド部のチルトおよび位置ずれを小さく抑えることが可能となる。

0023

また本発明によれば、装置が落下などの衝撃を受けた場合においても、球面収差を補正する性能の低下を生じることのない光ピックアップ装置の球面収差補正部の調整方法が実現される。

発明を実施するための最良の形態

0024

図1は本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置1の構成を示す平面図および右側面図であり、図2図1に示す光ピックアップ装置1の要部拡大図である。

0025

光ピックアップ装置1は、光ビーム2を出射する光源3と、ホログラム4と、光ビーム2を略平行光にするコリメートレンズ5と、2つの第1および第2球面収差補正レンズ6,7と、第1および第2球面収差補正レンズ6,7を透過した光ビームの光路をほぼ90度曲げ立上ミラー8と、立上ミラー8で曲げられた光ビームを光記録媒体10の情報記録面に集光する対物レンズ9と、光記録媒体10によって反射され、前述の光路を逆にたどってホログラム4によって回折される反射光受光する光検出器11と、第1球面収差補正レンズ6を光ビーム2の軸12、すなわち光軸12に平行方向に移動させる駆動手段13と、対物レンズ9をフォーカシングおよびトラッキングするべく移動させる対物レンズアクチュエータ14(以後、アクチュエータ14と略称する)と、前述の部材を収容するハウジング15とを含んで構成される。この光ピックアップ装置1は、光記録媒体10に情報を記録/再生することに用いられる。

0026

光源3には、本実施の形態では半導体レーザが用いられる。半導体レーザから出射されるレーザ光の波長、換言すれば半導体レーザの種類は、情報の記録/再生対象とする光記録媒体10に応じて選択され、たとえば光記録媒体10がCDファミリーであれば波長780nmの赤外光を出射する半導体レーザが選択され、たとえばDVDファミリーであれば波長650〜690nmの赤色光を出射する半導体レーザが選択される。

0027

ホログラム4は、たとえば常光を透過し、異常光を回折する特性を有する偏光素子などによって構成される。

0028

第1および第2球面収差補正レンズ6,7は、球面収差を補正するために設けられる。図3は、第1および第2球面収差補正レンズ6,7が保持される構成を示す斜視図である。以下、図3を参照し、第1および第2球面収差補正レンズ6,7が保持される構成について説明する。

0029

第1球面収差補正レンズ6は、レンズ保持部21によって保持される。レンズ保持部21は、全体的には円筒形状を有するけれども、外周の一部において半径方向外方に向って突出するようにして直方体状の突出部22が形成される。レンズ保持部21は、摺動性の高い樹脂素材、たとえばポリフェニレンスルフィド(略称PPS)または液晶ポリマーなどで作製される。なおレンズ保持部21の素材は、前述の樹脂素材に限定されることなく、たとえばアルミニウムまたはステンレス鋼などの金属素材で作製し、その外面に摺動性の高い被覆、たとえばDiamond Like Carbon(DLC)コーティングなどを施すようにしても良い。

0030

レンズ保持部21は、レンズ保持部21の移動方向が光軸12に平行な方向になるように規制するガイド部23に装着される。ガイド部23は、外観略直方体形状を有し、立上ミラー8寄りに位置する一端面24から、一端面24に対向する他端面25まで貫通する円柱状の貫通孔26が形成されるとともに、一側面27には、貫通孔26と外方空間とを連通させる切欠部28が形成される。このガイド部23の一端面24に、第2球面収差補正レンズ7が装着される。ガイド部23は、レンズ保持部21と同様樹脂素材、たとえばPPSまたは液晶ポリマーなどで作製される。

0031

レンズ保持部21は、ガイド部23の貫通孔26に挿入されるようにして装着される。この装着された状態で、レンズ保持部21の円筒状部分外周面と、ガイド部23の貫通孔26を構成する内壁面とが接し、レンズ保持部21の突出部22が、ガイド部23の切欠部28と係合し、レンズ保持部21に保持される第1球面収差補正レンズ6と、ガイド部23に装着される第2球面収差補正レンズ7とが同軸位置になるように構成される。またレンズ保持部21がガイド部23に装着された状態で、レンズ保持部21は、ガイド部23対して摺動可能である。すなわち、レンズ保持部21の突出部22が、ガイド部23の切欠部28に案内されることによって、レンズ保持部21に保持される第1球面収差補正レンズ6が、ガイド部23に案内されて、光軸12に平行な方向に移動可能に構成される。このことによって、第1球面収差補正レンズ6と第2球面収差補正レンズ7との離隔距離を可変に設定することが可能になる。またガイド部23の切欠部28は、レンズ保持部21の突出部22と係合することによって、レンズ保持部21が光軸12まわりに回転することを規制する。

0032

またレンズ保持部21の突出部22には、レンズ保持部21の半径方向外方に臨む面29(便宜上突出面29と呼ぶ)に、突出面29からさらに突出して直方体形状の第1および第2係合突起30,31が形成される。これらの第1および第2係合突起30,31には、アーム部材32に形成される係合切欠部33および係合孔34が、それぞれ係合し、レンズ保持部21にアーム部材32が装着される。

0033

アーム部材32は、断面が逆L字状の金属製部材である。アーム部材32は、第1板部32aと、第1板部32aの端部から垂直に立上がる第2板部32bとを有し、第1板部32aに前述の係合切欠部33および係合孔34が形成され、第1板部32aが突出面29に装着される。

0034

アーム部材32の第1板部32aが突出面29に装着されることによって、アーム部材32の第2板部32bは、ガイド部材23の切欠部28が形成される一側面27に連なるもう一つの側面35に沿って延びるように配置され、この第2板部32bにラック36が装着される。したがって、ラック36が、アーム部材32を介してレンズ保持部21に装着される構成である。ラック36は、金属または摺動性の高い樹脂から成る。なお、本実施の形態では、ラック36は、アーム部材32の第2板部32bに接着される構成であるけれども、金属製のアーム部材32と一体部材として形成されても良い。

0035

図1および図2に戻って、駆動手段13について説明する。駆動手段13は、ラック36を光軸12方向に移動させることによって、ラック36が装着されるアーム部材32を移動させ、さらにアーム部材32が装着されるレンズ保持部21およびレンズ保持部21に保持される第1球面収差補正レンズ6を光軸12方向に移動させる。

0036

駆動手段13は、電磁駆動モータ41と、電磁駆動モータ41の出力軸に接続され、電磁駆動モータ41の動力を伝達する減速ギヤユニット42と、減速ギヤユニット42に接続されるウォーム43と、電磁駆動モータ41の出力軸に装着される磁石部材44と、磁石部材44に近接して配置されるホール素子45とを含む。駆動手段13は、保持板46上に装着される。

0037

ホール素子45は、電磁駆動モータ41の出力軸に装着される磁石部材44のS極およびN極を検出して、電磁駆動モータ41の回転回数を検出するために設けられる。

0038

駆動手段13のウォーム43が、ラック36と螺合するように構成されるので、電磁駆動モータ41の回転駆動力が、減速ギヤユニット42およびウォーム43を介してラック36に伝達され、ラック36の直進運動に変換される。前述のように、ラック36は、アーム部材32を介してレンズ保持部21に装着されるので、レンズ保持部21が、ガイド部23に対して摺動し、ガイド部23に案内されて光軸12方向に移動することができる。電磁駆動モータ41の回転方向を変えることによって、レンズ保持部21およびレンズ保持部21に保持される第1球面収差補正レンズ6は、進退自在であり、ガイド部23に装着される第2球面収差補正レンズ7と、第1球面収差補正レンズ6との離隔距離が可変に設定される。

0039

たとえば減速ギヤユニット42のギヤ減速比を1/70とし、ウォーム43のピッチを0.3mmとすることによって、電磁駆動モータ41が一回転するごとに、第1球面収差補正レンズ6が、4.3μm移動することになる。このように、ホール素子45で、電磁駆動モータ41の回転回数を検出することによって、第1球面収差補正レンズ6の位置を検出することが可能である。

0040

ここでは、以上に述べた第1および第2球面収差補正レンズ6,7、レンズ保持部21、アーム部材32、ラック36、ガイド部23ならびに駆動手段13を総称して球面収差補正部と呼ぶ。

0041

アクチュエータ14は、支持枠部材51と、支持枠部材51に対物レンズ9および対物レンズ保持部材52を可動に支持するばね部材53と、フォーカシングコイル54と、トラッキングコイル55とを含んで構成される。アクチュエータ14は、フォーカシングコイル54およびトラッキングコイル55の電磁力を利用し、対物レンズ9を、光記録媒体10に対して近接離反する方向および光記録媒体10の半径方向に移動させて、情報記録面に対する光ビームの焦合とトラックに対する追従を行う。

0042

前述したような光学部材、駆動手段13、アクチュエータ14は、ハウジング15に収納される。ハウジング15は、アルミニウム合金製のケース部材である。ハウジング15は、光ピックアップ装置本体に平行になるように設けられる第1および第2支持軸部材56,57によって支持される。ハウジング15の一端部に形成される溝部58と第1支持軸部材56とが係合し、ハウジング15の他端部に形成される支持孔59に第2支持軸部材57が挿通する。ハウジング15は、第1および第2支持軸部材56,57に対して、第1および第2支持軸部材56,57が延びる方向に摺動可能である。

0043

次に、光ピックアップ装置1における球面収差補正部の調整方法について説明する。図4は、光ピックアップ装置1における球面収差補正部の調整方法の概要を示す図である。

0044

まずハウジング15に、光源3、ホログラム4、光検出器11、コリメートレンズ5、立上ミラー8を設置する。第1球面収差補正レンズ6を保持するレンズ保持部21を、ガイド部23の貫通孔26へ挿入するようにして装着し、次いでレンズ保持部21の突出面29にラック36の設けられたアーム部材32を装着する。このようにして、アーム部材32とレンズ保持部21とが、ガイド部23に装着されるので、一体部材として取扱い可能になる。

0045

駆動手段13とガイド部23とを、図示しない調整治具上において、ウォーム43とラック36とが好適に螺合するように位置決め固定して一体化する。調整治具上で一体化させた駆動手段13とガイド部23とを、コリメートレンズ5と立上ミラー8との間に配置し、光源3から光ビーム2を出射する。光源3から出射され、ホログラム4、コリメートレンズ5ならびに第1および第2球面収差補正レンズ6,7を透過し、立上ミラー8で光路の曲げられた光ビームを、図示しないシェアリング干渉計等の球面収差を計測できる測定器入射させる。

0046

駆動手段13と、アーム部材32、レンズ保持部21およびガイド部23とが、調整治具上において一体化された状態で、球面収差が最良になるように、レンズ保持部21に保持される第1球面収差補正レンズ6およびガイド部23に装着される第2球面収差補正レンズ7の光軸12に対するチルトを調整する。

0047

第1および第2球面収差補正レンズ6,7の光軸12に対するチルトの調整が完了した後、光軸12に対して垂直な2方向に、調整治具を移動させて立上ミラー8からの光ビームのスポットを確認する。このとき、コリメータレンズ5から出射される光ビームが、第1球面収差補正レンズ6に入らなくなる位置まで調整治具が移動すると、立上げミラー8からの光ビームのスポット形状は、円形ではなく一部分が、けられた形状になる。調整治具を2方向のそれぞれに移動させ、光ビームスポットの一部が、けられたようになる位置を記録し、その中央の位置に調整治具を移動させることによって、第1および第2球面収差補正レンズ6,7の光軸12に対する位置ずれ調整を行ない、相対位置を決定する。

0048

第1および第2球面収差補正レンズ6,7の光軸12に対するチルトおよび相対位置の調整を完了した後、駆動手段13およびガイド部23を、紫外線硬化樹脂60を用いてハウジング15にそれぞれ接着固定する。その後、駆動手段13およびガイド部23から調整治具を取外すことによって、駆動手段13とガイド部23との一体化を解除する。

0049

このように球面収差補正部の調整が行われることによって、光ピックアップ装置1に衝撃が加えられて電磁駆動モータ41が位置ずれを発生した場合においても、質量が小さいガイド部23はその影響を受けないので、球面収差補正の性能低下を抑えることが可能になる。なお、電磁駆動モータ41が位置ずれを発生した場合であっても、ラック36とウォーム43との螺合はずれが発生しない程度であれば、第1球面収差補正レンズ6の移動に支障はない。

0050

以下に、光ピックアップ装置1の光信号検出動作を簡単に説明する。光源3から出射された光は、ホログラム4を回折されることなく透過し、コリメートレンズ5によって平行光束となされる。コリメートレンズ5を透過した光は、さらにレンズ保持部21に保持される第1球面収差補正レンズ6およびガイド部23に装着される第2球面収差補正レンズ7を通過する。このとき、第1球面収差補正レンズ6を光軸12方向に移動させ、第1球面収差補正レンズ6と第2球面収差補正レンズ7との離隔距離を変化させることによって、通過光を、平行光、収斂光または発散光に変換し、光記録媒体10の情報記録面上における球面収差を補正する。第1および第2球面収差補正レンズ6,7を通過した光は、立上ミラー8で90度光路を曲げられて対物レンズ9に入射し、対物レンズ9によって光記録媒体10の光学的透明層を通過して情報記録面に集光される。

0051

光記録媒体10で反射された光は、対物レンズ9、立上ミラー8、第2および第1球面収差補正レンズ7,6、コリメートレンズ5を通過し、ホログラム4で回折されて光検出器11によって受光される。光検出器11は、たとえばフォトダイオードなどの光電変換素子であり、入射光から、情報再生信号フォーカスサーボ信号、ラジアルサーボ信号および球面収差信号を検出することができる。

0052

以上に述べたように、本実施の形態では、駆動手段が電磁駆動モータを含むように構成されるけれども、これに限定されることなく、リニアモータなどその他の駆動源が含まれる構成であっても良い。本発明は、ガイド部の質量と駆動手段の質量との比が大きいとき、一層の効果が発揮されるので、駆動手段は前述の質量比を大きくするものであれば良い。

図面の簡単な説明

0053

図1は本発明の実施の一形態である光ピックアップ装置1の構成を示す平面図および右側面図である。
図1に示す光ピックアップ装置1の要部拡大図である。
第1および第2球面収差補正レンズ6,7が保持される構成を示す斜視図である。
光ピックアップ装置1における球面収差補正部の調整方法の概要を示す図である。

符号の説明

0054

1光ピックアップ装置
2光ビーム
3光源
4ホログラム
5コリメートレンズ
6 第1球面収差補正レンズ
7 第2球面収差補正レンズ
8立上ミラー
9対物レンズ
10光記録媒体
11光検出器
12光軸
13 駆動手段
14アクチュエータ
15ハウジング
21レンズ保持部
22 突出部
23ガイド部
24 一端面
25 他端面
26貫通孔
27 一側面
28切欠部
29突出面
30 第1係合突起
31 第2係合突起
32アーム部材
33係合切欠部
34係合孔
35 もう一つの側面
36 ラック
41電磁駆動モータ
42減速ギヤユニット
43ウォーム
44磁石部材
45ホール素子
46保持板
51支持枠部材
52対物レンズ保持部材
53ばね部材
54フォーカシングコイル
55トラッキングコイル
56 第1支持軸部材
57 第2支持軸部材
58 溝部
59支持孔
60 紫外線硬化樹脂

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