JP2005056521A - 光学ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 発生する熱を放出し、対物レンズ支持部材そのものの温度上昇を抑制することにより対物レンズの温度上昇を抑制し、非点収差の悪化を防止した光学ピックアップ装置を得る。
【解決手段】 対物レンズと、対物レンズを支持する対物レンズ支持部材と、対物レンズ支持部材を駆動するアクチュエータと、を有する光学ピックアップ装置において、対物レンズ支持部材の外表面に突起と溝とを交互に形成したことを特徴とする光学ピックアップ装置とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスク等の記録媒体に対し、記録又は再生をおこなうための、光学ピックアップ装置に関し、特に対物レンズを支持する支持部材に関するものである。

従来より、光ディスクの信号記録面に光ビームを照射し、光ディスクに記録された情報を読み取り、或いは光ディスクに所定の情報を書き込む手段として光学ピックアップ装置が用いられている。

この光学ピックアップ装置は、半導体レーザー等を光源に用い、この光源からの光ビームをコリメータレンズやビームスプリッタ等の光学デバイス及び対物レンズを介し、光ディスクの信号記録面上に集光させると共に、この信号記録面より反射された光ビームを検出し、信号記録面に対し情報の書き込みや読み出しをおこなうようになっている。

これら光学ピックアップ装置は、対物レンズを支持している対物レンズ支持部材を光軸方向（フォーカス方向）と光軸に直交する方向（トラッキング方向）の２軸方向に変位駆動して、光ビームが光ディスクの信号記録面に焦点を合わせ、記録トラックを正確に走査するようになっている。

この対物レンズ支持部材を変位駆動するためのアクチュエータとしては、コイルとマグネットを対にして、電磁的な駆動力を利用することが一般的におこなわれている。使用時に、これらコイルは給電されると発熱し、この熱が対物レンズ支持部材を伝って対物レンズに至り、対物レンズの非点収差を悪化させる問題があることが知られている。

この問題に対し、対物レンズ支持部材に貫通孔を設け、熱伝導量を減少させると共に対物レンズの温度分布を均等化させようとするものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、対物レンズと支持部材の間でトラッキング用コイルと直交する方向に、空隙を設け熱流入の異方性を解消し、均等化しようとするものがある（例えば、特許文献２参照）。

また、光学ピックアップ装置の光学系駆動装置として、対物レンズと、対物レンズ支持部材と、フォーカス用コイルと、トラッキング用コイルとで構成される可動部の、重心位置と駆動力の作用する点をほぼ一致させるようにすると共に、フォーカス用コイルとトラッキング用コイルを対物レンズ支持部材の対向する２つの側面に取り付けたものがある（例えば、特許文献３参照）。
特開平１１−３５３６７５号公報 特開平１０−１６２４０７号公報 特開平５−２１０８６０号公報

一般に対物レンズは、軽量化及びコストダウンを目的として樹脂材料で非球面形状に成形されたものが使用されるため、対物レンズが不均一な温度分布を持つと、対物レンズの各部の膨張量が異なるため、レンズ面が微細に変形し非点収差を悪化させるようになる。

この問題を解消しようとする上記特許文献１及び２は、対物レンズ支持部材の周りに巻き回されたフォーカス用コイルと、所定の２方向にトラッキング用コイルを配置し、このコイルより発生した熱が、対物レンズ支持部材を伝って中央付近に配置された対物レンズへ伝導することを穴等で遮断することにより減少させ、均等化することを目的としている。しかしこのために、対物レンズ方向へは伝導しにくくなった分、発生した熱量が対物レンズ支持部材の周辺部に集中し、局部的に異常な高温になってしまう問題がある。また対物レンズ支持部材に穴を形成するため強度不足となる場合もある。

一方、上記特許文献３に記載された光学系駆動装置のように、対物レンズを対物レンズ支持部材の端部に配置し、中央付近の両側面にフォーカス用コイルとトラッキング用コイルを配置した構成では、これらコイルから発生した熱は、端部に配置された対物レンズに一方向から伝導し、より激しい不均一温度分布を発生させる問題がある。

本発明は、上記問題に鑑み、発生する熱を放出し、対物レンズ支持部材そのものの温度上昇を抑制することにより対物レンズの温度上昇を抑制し、非点収差の悪化を防止した光学ピックアップ装置を得ること、及び対物レンズとコイルが分散配置されているものについては、対物レンズへの熱伝導を分断することにより対物レンズの温度上昇を抑制し、非点収差の悪化を防止した光学ピックアップ装置を得ることを目的とするものである。

上記の課題は、以下のような構成により解決される。

１） 光記録媒体に記録されている情報の再生と前記光記録媒体への情報の記録の少なくとも一方をおこなうために、レーザー光を前記光記録媒体へ照射及び集光する対物レンズと、前記対物レンズを支持する対物レンズ支持部材と、前記対物レンズ支持部材を駆動するアクチュエータと、を有する光学ピックアップ装置において、前記対物レンズ支持部材の外表面に複数の突起と溝とを交互に形成したことを特徴とする光学ピックアップ装置。

２） 前記対物レンズの光軸と直交する面に前記突起及び溝を形成した１）の光学ピックアップ装置。

３） ある前記溝部の底の面と、別の前記溝部の底の面とは、同一平面上に位置しないように形成した１）又は２）の光学ピックアップ装置。

４） 前記対物レンズ支持部材と前記対物レンズとの間に空隙を形成した１）〜３）のいずれかの光学ピックアップ装置。

５） 光記録媒体に記録されている情報の再生と前記光記録媒体への情報の記録の少なくとも一方をおこなうために、レーザー光を前記光記録媒体へ照射及び集光する対物レンズと、前記対物レンズを支持する対物レンズ支持部材と、前記対物レンズ支持部材を駆動するアクチュエータとを有し、前記アクチュエータを対物レンズ支持部材の対向する２つの側面に配置した光学ピックアップ装置において、前記対物レンズ支持部材の、前記対物レンズと前記アクチュエータの位置の間に空隙を形成したことを特徴とする光学ピックアップ装置。

６） 前記対物レンズ支持部材の外表面に突起と溝とを交互に形成した５）の光学ピックアップ装置。

７） 前記対物レンズの外形形状を小判型に形成することにより、前記対物レンズと前記対物レンズ支持部材の間で前記空隙を形成した４）〜６）のいずれかの光学ピックアップ装置。

８） 前記対物レンズの外形にＶ字型の切れ込みを形成することにより、前記対物レンズと前記対物レンズ支持部材の間で前記空隙を形成した４）〜６）のいずれかの光学ピックアップ装置。

上記１）によれば、フォーカス用コイルとトラッキング用コイルで発生した熱を対物レンズ支持部材に形成された突起から速やかに放出することにより、対物レンズ支持部材の温度上昇を抑制しつつ熱の局部的集中を防止しこれにより対物レンズの温度上昇を抑え、非点収差の悪化を防止した強度の充分に確保された光学ピックアップ装置を得ることが可能になる。

上記２）によれば、対物レンズ支持部材の成形のための金型を簡単な構成で容易に製作でき、コストアップせずに、対物レンズ支持部材を得られるようになる。

上記３）によれば、対物レンズの温度上昇をより抑制できるようになる。

上記４）によれば、コイルから発生した熱の伝導する経路を複雑にし、対物レンズまでの熱伝導距離を大きくでき、対物レンズの温度上昇を防止することができる。

上記５）によれば、離れて配置されたフォーカス用コイルとトラッキング用コイルで発生した熱が、直接対物レンズへ伝導しないようにすることにより、対物レンズの温度上昇を抑制し、非点収差の悪化を防止した光学ピックアップ装置を得ることが可能となる。

上記６）によれば、対物レンズ支持部材に形成された突起から速やかに放出することにより、対物レンズ支持部材の温度上昇を抑制しつつ熱の局部的集中を防止し、非点収差の悪化を防止した光学ピックアップ装置が得られるようになる。

上記７）又は８）によれば、対物レンズ側の形状で空隙を形成するため対物レンズ支持部材の強度を低下させることのない光学ピックアップ装置が得られるようになる。

以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。

図１は、第１の実施の形態に係る光学ピックアップ装置１００を示した図である。

同図において、Ｏを光軸とし、フランジ部２箇所がカットされ小判型の外形の対物レンズ１は、対物レンズ支持部材２に支持接着されている。対物レンズ支持部材２は支持ホルダ７から延びる４本の可撓性のワイヤ６により支持され、ワイヤ６をサスペンションとして、対物レンズ支持部材２は所定範囲の移動が可能とされている。

対物レンズ支持部材２の外周には、フォーカス駆動用コイル１３が巻き回され、外ヨーク４、内ヨーク５、マグネット３で構成される磁気回路中にトラッキング駆動用コイル１４（図示せず）が配置されている。アクチュエータである、これらのコイルに給電することにより対物レンズ支持部材２は、光軸Ｏの方向とこの光軸に直交する方向の２方向に揺動可能となっている。またこれらのコイルはワイヤ６を介して電源が供給されるようになっている。

図２は、光学ピックアップ装置１００を、光軸Ｏと外ヨーク４を繋ぐ線で切断した断面図である。以下の図は、説明の重複を避けるため、同機能部品には同符号を付与して説明する。

同図に示すように、対物レンズ１は、例えば紫外線硬化型の接着剤Ｂにより対物レンズ支持部材２にフランジ部で接着されている。

対物レンズ支持部材２の断面形状は、図示のように、対物レンズ１の光軸Ｏと直交する面に複数の突起と溝とが形成され、その表面積を可能な限り大きくするよう形成される。即ち、フォーカス駆動用コイル１３及びトラッキング駆動用コイル１４から発生した熱は、この表面積を大きくした突起により放熱され、対物レンズ１へ伝わる熱量を最小限に止めることができる。このような形状にすることで、対物レンズ支持部材の成形のための金型を簡単な構成で容易に製作でき、コストアップせずに、対物レンズ支持部材を得ることができる。

また、それぞれの突起との間に位置する溝部の底の面２ｍ及び２ｎは、図示のように相互にずれ、同一平面上に位置しないように形成されることが望ましい。これは、フォーカス駆動用コイル１３及びトラッキング駆動用コイル１４から発生した熱の伝導する経路を複雑にし、対物レンズ１までの熱伝導距離を大きくすることに効果がある。またこの溝部の底の面は部分的に貫通孔となっていてもよい。

また、この溝部の底の面は対物レンズ１に近い位置（図２においては２ｍ）では、対物レンズ１と離れた位置に形成されることが望ましい。

図３は、光学ピックアップ装置１００を、図１に示すＦ−Ｆ線で切断した断面図である。

同図に示すように、対物レンズ１はフランジ部２箇所がカットされ小判型の外形となっているため、対物レンズ支持部材２との間には空隙が存在し、この方向の断面では対物レンズ１と対物レンズ支持部材２は接触しない構成となっている。対物レンズ支持部材２のその他の部分は、図２で説明したのと同様である。

以上説明したように、対物レンズ支持部材の外表面に突起と溝を交互に形成することにより、コイルで発生した熱を対物レンズ支持部材に形成された突起から速やかに発散放出させ、対物レンズ支持部材の温度上昇を抑制しつつ、熱の局部的集中を防止でき、これにより対物レンズの温度上昇を抑え、非点収差の悪化を防止した光学ピックアップ装置を得ることが可能になる。

図４は、撮像装置１００に使用される対物レンズのその他の外形形状の例を示した図である。同図に示すように、フランジ部に２箇所の略Ｖ字型の切れ込みを形成し、対物レンズと対物レンズ支持部材の間で空隙を形成するようにしたものである。

なお、対物レンズの外形形状はこれに限るものではない。また突起と溝の形状についても上述の形状に限るものでなく、コイルと対物レンズの相対位置等により適宜最適な形状を選択して形成されるものである。

（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。

図５は、第２の実施の形態に係る光学ピックアップ装置２００を示した図である。同図は、フォーカス駆動用コイルとトラッキング駆動用コイルを対物レンズ支持部材の対向する２つの側面に配置した光学ピックアップ装置を示す図である。

同図において、Ｏを光軸とし、フランジ部２箇所がカットされ小判型の外形の対物レンズ１は、対物レンズ支持部材２に支持接着されている。対物レンズ支持部材２は支持ホルダ７から延びる４本の可撓性のワイヤ６により支持され、ワイヤ６をサスペンションとして、対物レンズ支持部材２は所定範囲の移動が可能とされている。

対物レンズ支持部材２の対向する２つの側面にはフォーカス駆動用コイル１３が組み付けられ、トラッキング駆動用コイル１４が同側面にそれぞれ２個ずつ組み付けられる。これらのコイルに給電することにより対物レンズ支持部材２は、光軸Ｏの方向とこの光軸に直交する方向の２方向に揺動可能となっている。なおヨーク、マグネット等については図示していない。

図６は、光学ピックアップ装置２００の対物レンズ支持部材２の正面図である。同図は、図５に示す対物レンズの組み込み方向から見た図である。

同図に示すように、対物レンズ支持部材２は、対物レンズ１とフォーカス駆動用コイル１３及びトラッキング駆動用コイル１４を繋ぐ線上に空隙（貫通孔）２１が形成されている。即ち、対物レンズ１とフォーカス駆動用コイル１３及びトラッキング駆動用コイル１４の位置の間に空隙２１を形成してある。

これによりフォーカス駆動用コイル１３及びトラッキング駆動用コイル１４で発生する熱が対物レンズへ到達するには、非常に長い経路を伝導しなくてはならなくなる。

また、この対物レンズ支持部材２の、フォーカス駆動用コイル１３及びトラッキング駆動用コイル１４を組み付けた両側面に挟まれた部位には、表面積を広くするための突起２２と溝２３が交互に形成され、これら両コイルで発生した熱を速やかに発散放出させるようになっている。

これにより、対物レンズとコイルが分散配置されたものにおいては、対物レンズとコイルを繋ぐ線上、即ち、対物レンズとフォーカス駆動用コイル及びトラッキング駆動用コイルの位置の間に形成した空隙（貫通孔）により、対物レンズへの熱伝導を分断し、対物レンズの温度上昇を抑制し、非点収差の悪化を防止した光学ピックアップ装置を得ることが可能になる。

図７は、対物レンズ支持部材２に形成する突起と溝のその他の例を示す図である。

同図に示すように、図６と同様の空隙（貫通孔）２１を対物レンズ１とフォーカス駆動用コイル１３及びトラッキング駆動用コイル１４を繋ぐ線上に形成し、突起２２をコイルを配置した側面方向に延びるように形成し、その間に溝２３を形成してもよい。このようにしても同様な効果を得ることができる。

なお、この第２の実施の形態においても、図４に示すような形状の対物レンズを使用してもよい。

第１の実施の形態に係る光学ピックアップ装置１００を示した図である。 光学ピックアップ装置１００を、光軸Ｏと外ヨーク４を繋ぐ線で切断した断面図である。 光学ピックアップ装置１００を、図１に示すＦ−Ｆ線で切断した断面図である。 撮像装置１００に使用される対物レンズのその他の外形形状の例を示した図である。 第２の実施の形態に係る光学ピックアップ装置２００を示した図である。 光学ピックアップ装置２００の対物レンズ支持部材の正面図である。 対物レンズ支持部材に形成する突起と溝のその他の例を示す図である。

符号の説明

１ 対物レンズ
２ 対物レンズ支持部材
３ マグネット
４ 外ヨーク
５ 内ヨーク
６ ワイヤ
７ 支持部材
１３ フォーカス用駆動コイル
１４ トラッキング用駆動コイル

Claims (8)

1. 光記録媒体に記録されている情報の再生と前記光記録媒体への情報の記録の少なくとも一方をおこなうために、レーザー光を前記光記録媒体へ照射及び集光する対物レンズと、前記対物レンズを支持する対物レンズ支持部材と、前記対物レンズ支持部材を駆動するアクチュエータと、を有する光学ピックアップ装置において、
   前記対物レンズ支持部材の外表面に複数の突起と溝とを交互に形成したことを特徴とする光学ピックアップ装置。
2. 前記対物レンズの光軸と直交する面に前記突起及び溝を形成したことを特徴とする請求項１に記載の光学ピックアップ装置。
3. ある前記溝部の底の面と、別の前記溝部の底の面とは、同一平面上に位置しないように形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学ピックアップ装置。
4. 前記対物レンズ支持部材と前記対物レンズとの間に空隙を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学ピックアップ装置。
5. 光記録媒体に記録されている情報の再生と前記光記録媒体への情報の記録の少なくとも一方をおこなうために、レーザー光を前記光記録媒体へ照射及び集光する対物レンズと、前記対物レンズを支持する対物レンズ支持部材と、前記対物レンズ支持部材を駆動するアクチュエータとを有し、前記アクチュエータを対物レンズ支持部材の対向する２つの側面に配置した光学ピックアップ装置において、
   前記対物レンズ支持部材の、前記対物レンズと前記アクチュエータの位置の間に空隙を形成したことを特徴とする光学ピックアップ装置。
6. 前記対物レンズ支持部材の外表面に突起と溝とを交互に形成したことを特徴とする請求項５に記載の光学ピックアップ装置。
7. 前記対物レンズの外形形状を小判型に形成することにより、前記対物レンズと前記対物レンズ支持部材の間で前記空隙を形成したことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の光学ピックアップ装置。
8. 前記対物レンズの外形にＶ字型の切れ込みを形成することにより、前記対物レンズと前記対物レンズ支持部材の間で前記空隙を形成したことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の光学ピックアップ装置。

Images