JP2006209907A - Optical pickup - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学式記録再生装置に用いられる光ピックアップに関するものである。 The present invention relates to an optical pickup used in an optical recording / reproducing apparatus.
CD、DVD等の記録媒体である光ディスクに記録された情報を読み取るため、あるいは光ディスクに情報を記録するためには、光ピックアップが用いられている。光ピックアップにおいて、レーザ光を出射する対物レンズと光ディスクとの相対位置の制御には、コイルとマグネットから構成された電磁アクチュエータが一般的に用いられている。 An optical pickup is used to read information recorded on an optical disk, which is a recording medium such as a CD or DVD, or to record information on an optical disk. In an optical pickup, an electromagnetic actuator composed of a coil and a magnet is generally used to control the relative position between an objective lens that emits laser light and an optical disk.
この光ピックアップは主にプラスチックで形成された対物レンズと、これを保持するレンズホルダーと、レンズホルダーを弾性支持するためのワイヤーとを備えている。また、レンズホルダーには、レンズホルダー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、レンズホルダーをトラッキング方向に駆動するためのトラッキングコイルが設置されている。また、ワイヤーは、例えば4本であり、レンズホルダーを片持ち支持している。 This optical pickup includes an objective lens mainly made of plastic, a lens holder for holding the objective lens, and a wire for elastically supporting the lens holder. The lens holder is provided with a focus coil for driving the lens holder in the focus direction and a tracking coil for driving the lens holder in the tracking direction. Moreover, there are four wires, for example, and the lens holder is cantilevered.
近年、光ピックアップは益々小形化され集積化される傾向にあるため、対物レンズは、発熱源であるフォーカスコイルおよびトラッキングコイル等のコイルに近接して配置されている。また、記録・再生の高速化も進展し、それによりコイルに通電する駆動電流が増加する傾向にあるため、コイルの発熱量が増大し、対物レンズの温度が高くなる。また、対物レンズにおいて、コイルに近い側の温度が、コイルから遠い側の温度と比べて高くなるという温度分布が生じ、その温度差は顕著である。その結果、熱膨張率の高いプラスチックで形成された対物レンズは、容易に肉厚の変化および軸非対称の熱変形を起し、コマ収差、球面収差、アス収差等が増加するという問題が生じている。 In recent years, since the optical pickup tends to be further miniaturized and integrated, the objective lens is disposed close to a coil such as a focus coil and a tracking coil that are heat sources. In addition, since the recording / reproducing speed is increased and the driving current supplied to the coil tends to increase, the amount of heat generated by the coil increases and the temperature of the objective lens increases. In the objective lens, a temperature distribution is generated in which the temperature near the coil is higher than the temperature far from the coil, and the temperature difference is remarkable. As a result, the objective lens made of plastic with a high coefficient of thermal expansion easily causes a change in thickness and axially asymmetric thermal deformation, resulting in increased coma, spherical aberration, astigmatism, and the like. Yes.
そこで、この問題を解決するために、対物レンズとレンズホルダーとに接触するように、厚さが一定の円環状に形成された熱伝導率の高い部材を配置する構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような構成にすることで、対物レンズに均等に熱が伝わり、対物レンズ内の温度分布の不均一が低減するため、温度分布の不均一に起因した各種収差が低減する。
しかし、上記構成の光ピックアップであっても、対物レンズのコイルに近い側の温度上昇は、対物レンズのコイルから遠い側の温度上昇よりも若干高くなるため、対物レンズ内の温度分布は不均一である。 However, even with the optical pickup configured as described above, the temperature rise on the side closer to the objective lens coil is slightly higher than the temperature rise on the side far from the objective lens coil, so the temperature distribution in the objective lens is uneven. It is.
本発明は上記問題に鑑みなされたもので、対物レンズにおける温度分布が不均一になることを防ぎ、不均一な温度分布に起因する対物レンズの収差が生じにくい光ピックアップを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical pickup that prevents the temperature distribution in the objective lens from becoming non-uniform and prevents the objective lens from causing aberrations due to the non-uniform temperature distribution. To do.
本発明の第1の光ピックアップは、対物レンズと、前記対物レンズを支持するレンズホルダーと、前記対物レンズおよび前記レンズホルダーを駆動させるため、前記レンズホルダーに設置されたコイルとを備え、前記レンズホルダーが有している複数の支持部に前記対物レンズが設置されることで、前記対物レンズが支持されていて、前記コイルの近くに配置される前記支持部ほど、前記対物レンズとの接触面積が小さい。 The first optical pickup of the present invention includes an objective lens, a lens holder that supports the objective lens, and a coil installed in the lens holder to drive the objective lens and the lens holder, and the lens The objective lens is installed on a plurality of support portions of the holder so that the objective lens is supported, and the support portion disposed closer to the coil is in contact with the objective lens. Is small.
また、本発明の第2の光ピックアップは、対物レンズと、前記対物レンズを支持するレンズホルダーと、前記対物レンズおよび前記レンズホルダーを駆動させるため、前記レンズホルダーに設置されたコイルと、前記対物レンズの周りに、前記対物レンズを取り囲むように設置される、前記レンズホルダーより熱伝導率が高い環状部材とを備え、前記レンズホルダーまたは前記対物レンズと、前記環状部材との間には空間が形成されていて、フォーカス方向から見た前記対物レンズの半径方向に沿った、前記空間の距離は、前記コイルに近い位置ほど大きい。 In addition, the second optical pickup of the present invention includes an objective lens, a lens holder that supports the objective lens, a coil installed in the lens holder to drive the objective lens and the lens holder, and the objective An annular member having a higher thermal conductivity than the lens holder is provided around the lens so as to surround the objective lens, and a space is provided between the lens holder or the objective lens and the annular member. The distance of the space formed along the radial direction of the objective lens as viewed from the focus direction is larger as the position is closer to the coil.
また、本発明の第3の光ピックアップは、対物レンズと、前記対物レンズを支持するレンズホルダーと、前記対物レンズおよび前記レンズホルダーを駆動させるため、前記レンズホルダーに設置されたコイルと、前記対物レンズの周りに、前記対物レンズを取り囲むように設置される、前記レンズホルダーより熱伝導率が高い環状部材とを備え、前記環状部材の外周面は前記レンズホルダーと接していて、前記環状部材の内周面は前記対物レンズの外周面と接していて、フォーカス方向から見た前記対物レンズの半径方向に沿った、前記環状部材の幅は、前記コイルに近い位置ほど小さい。 The third optical pickup of the present invention includes an objective lens, a lens holder that supports the objective lens, a coil installed in the lens holder to drive the objective lens and the lens holder, and the objective An annular member having a thermal conductivity higher than that of the lens holder, which is disposed around the lens so as to surround the objective lens, and an outer peripheral surface of the annular member is in contact with the lens holder; The inner peripheral surface is in contact with the outer peripheral surface of the objective lens, and the width of the annular member along the radial direction of the objective lens as viewed from the focus direction is smaller as the position is closer to the coil.
本発明の光ピックアップは、対物レンズにおける温度分布が不均一になることを防ぎ、不均一な温度分布に起因する対物レンズの収差が生じにくいという効果を奏する。 The optical pickup according to the present invention has an effect that the temperature distribution in the objective lens is prevented from becoming non-uniform, and the aberration of the objective lens due to the non-uniform temperature distribution hardly occurs.
本発明の第1の光ピックアップ装置において、支持部は、発熱源であるコイルの近くに配置されるほど、対物レンズとの接触面積が小さい。それにより、コイルの発熱により、温度上昇が大きい支持部ほど、対物レンズとの接触面積が小さいため、対物レンズには均等に熱が伝わる。したがって、対物レンズの温度分布は均等であり、対物レンズの温度分布が不均一な場合に起因する、コマ収差、球面収差、アス収差等の各種収差が生じにくい。 In the first optical pickup device of the present invention, the support portion has a smaller contact area with the objective lens as it is arranged closer to the coil that is the heat source. As a result, the larger the temperature rise of the support portion due to the heat generation of the coil, the smaller the contact area with the objective lens, so that heat is evenly transmitted to the objective lens. Therefore, the temperature distribution of the objective lens is uniform, and various aberrations such as coma aberration, spherical aberration, and astigmatism caused by the non-uniform temperature distribution of the objective lens hardly occur.
また、上記本発明の第1の光ピックアップにおいて、好ましくは、前記対物レンズと前記支持部とは、接着部材により固定され、前記コイルの近くに配置される前記支持部ほど、前記接着部材の塗布量が少ない。それにより、接着部材を介して、対物レンズに伝わる熱も、対物レンズに均等に伝わる。 In the first optical pickup of the present invention, preferably, the objective lens and the support portion are fixed by an adhesive member, and the support portion disposed closer to the coil is applied to the adhesive member. The amount is small. Thereby, the heat transmitted to the objective lens through the adhesive member is also uniformly transmitted to the objective lens.
また、本発明の第2の光ピックアップは、対物レンズの周りに、対物レンズを取り囲むように設置される、レンズホルダーより熱伝導率が高い環状部材を備え、レンズホルダーまたは対物レンズと、環状部材との間には空間が形成されていて、フォーカス方向から見た対物レンズの半径方向に沿った、空間の距離は、コイルに近い位置ほど大きい。それにより、コイルの発熱により、温度上昇が大きい個所ほど、大きい空間が形成されているため、対物レンズには均等に熱が伝わる。また、環状部材は、レンズホルダーより熱伝導率が高いので、環状部材においても熱が拡散されて均等に近い状態で熱が伝わる。したがって、対物レンズの温度分布は均等であり、対物レンズの温度分布が不均一な場合に起因する、コマ収差、球面収差、アス収差等の各種収差が生じにくい。 In addition, the second optical pickup of the present invention includes an annular member that is installed around the objective lens so as to surround the objective lens and has a higher thermal conductivity than the lens holder, and the lens holder or the objective lens, and the annular member There is a space between the two and the distance of the space along the radial direction of the objective lens as viewed from the focus direction is larger as the position is closer to the coil. As a result, the larger the temperature rise, the larger the space is formed by the heat generated by the coil, so that heat is evenly transmitted to the objective lens. In addition, since the annular member has higher thermal conductivity than the lens holder, heat is also diffused in the annular member so that heat is transmitted in a state that is nearly equal. Therefore, the temperature distribution of the objective lens is uniform, and various aberrations such as coma aberration, spherical aberration, and astigmatism caused by the non-uniform temperature distribution of the objective lens hardly occur.
また、上記本発明の第2の光ピックアップにおいて、好ましくは、トラッキング方向およびフォーカス方向に広がる平面に平行な、前記レンズホルダーの面に、前記コイルが設置され、前記環状部材は、トラッキング方向を短軸、トラッキング方向およびフォーカス方向に垂直な方向を長軸とする楕円環であり、前記環状部材と前記対物レンズとの間には前記空間が形成されている。それにより、対物レンズには均等に熱が伝わる。 In the second optical pickup of the present invention, preferably, the coil is installed on the surface of the lens holder parallel to a plane extending in the tracking direction and the focus direction, and the annular member shortens the tracking direction. An elliptical ring whose major axis is a direction perpendicular to the axis, the tracking direction, and the focus direction, and the space is formed between the annular member and the objective lens. Thereby, heat is uniformly transmitted to the objective lens.
また、本発明の第3の光ピックアップにおいて、レンズホルダーより熱伝導率が高く、外周面では前記レンズホルダーと接し、内周面では対物レンズの外周面と接している環状部材を備え、フォーカス方向から見た対物レンズの半径方向に沿った、環状部材の幅は、コイルに近い位置ほど小さい。それにより、コイルの発熱により、温度上昇が小さい個所ほど、環状部材の幅が大きいため、対物レンズには均等に熱が伝わる。また、環状部材は、レンズホルダーより熱伝導率が高いので、環状部材においても熱が拡散されて均等に近い状態で熱が伝わる。したがって、対物レンズの温度分布は均等であり、対物レンズの温度分布が不均一な場合に起因する、コマ収差、球面収差、アス収差等の各種収差が生じにくい。 The third optical pickup according to the present invention further includes an annular member having higher thermal conductivity than the lens holder, in contact with the lens holder on the outer peripheral surface, and in contact with the outer peripheral surface of the objective lens on the inner peripheral surface. The width of the annular member along the radial direction of the objective lens as viewed from the side is smaller as the position is closer to the coil. As a result, the smaller the temperature rise due to the heat generated by the coil, the larger the width of the annular member, so that the heat is evenly transmitted to the objective lens. In addition, since the annular member has higher thermal conductivity than the lens holder, heat is also diffused in the annular member so that heat is transmitted in a state that is nearly equal. Therefore, the temperature distribution of the objective lens is uniform, and various aberrations such as coma aberration, spherical aberration, and astigmatism caused by the non-uniform temperature distribution of the objective lens hardly occur.
また、上記本発明の第2の光ピックアップにおいて、トラッキング方向およびフォーカス方向に広がる平面に平行な、前記レンズホルダーの面に、前記コイルが設置され、前記環状部材の外周は、トラッキング方向を長軸、トラッキング方向およびフォーカス方向に垂直な方向を短軸とする楕円である。それにより、対物レンズには均等に熱が伝わる。 In the second optical pickup of the present invention, the coil is installed on the surface of the lens holder parallel to a plane extending in the tracking direction and the focus direction, and the outer periphery of the annular member has a long axis in the tracking direction. An ellipse having a minor axis in a direction perpendicular to the tracking direction and the focus direction. Thereby, heat is uniformly transmitted to the objective lens.
また、上記第2または第3の光ピックアップにおいて、好ましくは、前記環状部材は、フォーカス方向に垂直な面を有する金属膜である。それにより、めっきあるいは蒸着等により、容易に環状部材を作製することができる。また、環状部材は膜であるため、重量が大きいわけではなく、対物レンズの駆動に用いる電流の増加も少ないため、コイルの発熱量が増加することもない。 In the second or third optical pickup, preferably, the annular member is a metal film having a surface perpendicular to the focus direction. Thereby, an annular member can be easily produced by plating or vapor deposition. Further, since the annular member is a film, the weight is not large, and the increase in current used for driving the objective lens is small, so that the amount of heat generated by the coil does not increase.
また、上記第2または第3の光ピックアップにおいて、前記金属膜は、前記レンズホルダーに成膜されていてもよい。 In the second or third optical pickup, the metal film may be formed on the lens holder.
また、上記第1〜第3のいずれかの光ピックアップにおいて、前記対物レンズはプラスチックで形成されている。それにより、低コスト化が可能である。また、プラスチックであるためレンズの重量が軽く、光ピックアップの可動部を軽量化することができ低消費電力化や優れたサーボ応答性が得られる。また、収差特性の向上や、複数波長への対応が可能となる、回折格子を含むレンズを量産成形することができる。 In any one of the first to third optical pickups, the objective lens is made of plastic. Thereby, cost reduction is possible. In addition, since the lens is plastic, the weight of the lens is light, the movable part of the optical pickup can be reduced, and low power consumption and excellent servo response can be obtained. Further, it is possible to mass-produce a lens including a diffraction grating that can improve aberration characteristics and cope with a plurality of wavelengths.
以下、本発明の具体的な実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に係る光ピックアップについて図を用いて説明する。図1は本発明の実施の形態1に係る光ピックアップの構成を示す平面図であり、図2は図1のII−II矢視断面図である。なお、図1および図2において、対物レンズ1のフォーカス方向をZ軸方向とし、対物レンズ1のトラッキング方向をY軸方向とする。なお、X軸は、Y軸およびZ軸に対して垂直な軸である。
(Embodiment 1)
An optical pickup according to
図1および図2を用いて、光ピックアップ10について説明する。光ピックアップ10は、基台9と、サスペンションホルダー8と、板状であり駆動磁気回路を形成する2つのマグネット4a、4bと、例えばPMMA等のプラスチックで形成された対物レンズ1と、対物レンズ1を支持するレンズホルダー3と、レンズホルダー3に設置されたコイル基板(コイル)2a、2bと、レンズホルダー3を弾性支持しているサスペンションワイヤー5a、5b、5cおよび図示されていないサスペンションワイヤーとを備えている。図示されていないサスペンションワイヤーは、図1において、サスペンションワイヤー5cと同じ長さであって、サスペンションワイヤー5cの−Z軸方向に位置していて、サスペンションワイヤー5cと略平行に設置されている。また、図示されていないサスペンションワイヤーは、図2のサスペンションワイヤー5bの−Y軸方向に位置していて、サスペンションワイヤー5bと略平行に設置されている。そのため、図1および図2において図示することができない。
The
サスペンションホルダー8およびマグネット4a、4bは、基台9上に固定設置されている。マグネット4a、4bは、それぞれ対向し、X軸に垂直となるように配置され、それらの間にレンズホルダー3が位置している。レンズホルダー3には、サスペンションワイヤー5a、5b、5cおよび図示されていないサスペンションワイヤーの一端が固定されていて、サスペンションワイヤー5a、5b、5cおよび図示されていないサスペンションワイヤーの他端はサスペンションホルダー8に固定されている。つまり、レンズホルダー3はサスペンションワイヤー5a、5b、5cおよび図示されていないサスペンションワイヤーによって、片持支持されている。サスペンションワイヤー5a、5b、5cおよび図示されていないサスペンションワイヤーは弾性体であるので、レンズホルダー3は固定されていて移動できないわけではない。また、サスペンションワイヤー5a、5b、5cおよび図示されていないサスペンションワイヤーは導線の機能も有し、コイル基板2a、2bに電流を供給する。
The
レンズホルダー3は、例えば液晶ポリマー樹脂等で射出成形により作製される。レンズホルダー3の、各マグネット4a、4bに対向する面にはそれぞれコイル基板2a、2bが形成されている。コイル基板2a、2bは、トラッキングコイルおよびフォーカスコイルを形成しているコイル配線パターンをプリント基板に一体に積層形成したものであり、サスペンションワイヤー5a、5b、5cおよび図示されていないサスペンションワイヤーから供給される電流により、磁気方向および磁力の強度が制御される。このコイル基板2a、2bの磁気方向および磁力を制御することで、コイル基板2a、2bとマグネット4a、4bとの間に、所望の方向および所望の強度の力が生じる。上述したように、マグネット4a、4bは基台9に固定されていて、レンズホルダー3はサスペンションワイヤー5a、5b、5cおよび図示されていないサスペンションワイヤーにより弾性支持されているので、この力によりレンズホルダー3が駆動する。対物レンズ1はレンズホルダー3に支持されているので、レンズホルダー3が駆動することで、対物レンズも駆動する。このようにして対物レンズ1はフォーカス方向(Z軸方向)およびトラッキング方向(Y軸方向)へ駆動され、記録媒体である光ディスク(図示せず)の所望の位置にレーザ光の焦点を合わすことができる。それにより、光ディスクに記録された情報の読み取り、あるいは光ディスクに情報の記録をすることができる。
The
レンズホルダー3には対物レンズ1を支持するための4つの支持部6a、6b、6c、6dが設けられている。これら支持部6a、6b、6c、6d上に対物レンズ1が設置されている。対物レンズ1は、支持部6a、6b、6c、6d以外の部分ではレンズホルダー3とは接触しない構造となっている。支持部6a、6b、6c、6dと対物レンズ1との関係を、図1および図2に図3も加えて説明する。図3は本発明の実施の形態1に係る光ピックアップにおいて、対物レンズを拡大した平面図である。具体的には、図1の対物レンズ1周辺のみを拡大して図示したものである。
The
フォーカス方向(Z軸方向)から光ピックアップを見た場合に(特に、図3参照)、円形である対物レンズ1の中心を通りY軸に平行な線12に沿って、それぞれ支持部6b、6dは配置されている。また、対物レンズ1の中心を通りX軸に平行な線13に沿って、それぞれ支持部6a、6cは配置されている。ここで、各支持部6a、6b、6c、6dとコイル基板2a、2bとの距離を比べる。なお、各支持部6a、6b、6c、6dとコイル基板2a、2bとの距離とは、各支持部6a、6b、6c、6dにおけるコイル基板2a、2bとの最短距離である。支持部6a、6cはそれぞれコイル基板2a、2bからは同じ距離であり、支持部6b、6dはそれぞれコイル基板2a、2bからは同じ距離である。また、支持部6a、6cとコイル基板2a、2bとの距離が、支持部6b、6dとコイル基板2a、2bとの距離よりも短い。つまり、支持部6a、6cの方が、支持部6b、6dよりもコイル基板2a、2bに近い。コイル基板2a、2bにより近い支持部6a、6cは、支持部6b、6dに比べて対物レンズ1との接触面積が小さい。
When the optical pickup is viewed from the focus direction (Z-axis direction) (especially, see FIG. 3), the
光ピックアップ10が作動した場合に、レーザ光を光ディスクに照射するために対物レンズ1を駆動させる。上述したように、コイル基板2a、2bの磁気方向および磁力の強度を制御することで対物レンズ1を駆動させる。それにより、サスペンションワイヤー5a、5b、5cおよび図示されていないサスペンションワイヤーから、コイル基板2a、2bに電流が供給され、コイル基板2a、2bは発熱する。レンズホルダー3ではコイル基板2a、2bに接している面から、順次離れている個所へと熱が伝わっていく。つまり、発熱源であるコイル基板2a、2bにより近い位置の方が温度上昇は大きく、コイル基板2a、2bから離れている位置ほど温度上昇は小さい。
When the
コイル基板2a、2bで生じた熱は、レンズホルダー3を介して対物レンズ1にも伝わってくる。対物レンズ1は、支持部6a、6b、6c、6d以外では、レンズホルダー3とは接触していないため、熱伝導経路は支持部6a、6b、6c、6dのみとなる。つまり、対物レンズ1には支持部6a、6b、6c、6dを介して熱が伝わってくる。
Heat generated in the
支持部6a、6cは支持部6b、6dに比べてコイル基板2a、2bに近いことから、支持部6b、6dに比べて温度上昇が高い。しかし、上述のように、支持部6a、6cは支持部6b、6dに比べて、対物レンズ1との接触面積が小さいことから、支持部6a、6cが支持部6b、6dに比べて接触面の熱伝達の抵抗が大きいため熱を伝えにくく、大きな熱を対物レンズ1に伝えるということは無い。すなわち、各支持部6a、6b、6c、6dは均等に対物レンズ1に熱を伝えることができる。このようにすることで、対物レンズ1の温度分布を均等にすることができる。したがって、対物レンズ1の温度分布が不均一な場合に起因する、コマ収差、球面収差、アス収差等の各種収差が生じにくい。
Since the
また、対物レンズ1を支持部6a、6b、6c、6dに固定するために、対物レンズ1および支持部6a、6b、6c、6dに塗布する、接着部材であるUV硬化型接着剤7a、7b、7c、7dにおいても、その塗布量を設定することが好ましい。UV硬化型接着剤7a、7b、7c、7dによっても熱が伝わるため、具体的には、コイル基板2a、2bに近い位置に設置されている支持部6a、6cに塗布するUV硬化型接着剤7a、7cの量を、支持部6b、6dに塗布するUV硬化型接着剤7b、7dの量よりも少なくすることが好ましい。このようにすることで、対物レンズ1の温度分布を均等にすることができる。
Further, in order to fix the
なお、発熱源であるコイル基板2a、2bから対物レンズ1への熱伝達は、レンズホルダー3等を介した熱伝導以外にも、輻射や外気の対流等によるものもある。輻射や対流による対物レンズ1への熱伝達量においても、発熱源であるコイル基板2a、2bに近い方が大きくなる。そのため、コイル基板2a、2bにより近い支持部6a、6cは、支持部6b、6dに比べて対物レンズ1との接触面積を小さくすることが好ましい。また、コイル基板2a、2bに近い位置に設置されている支持部6a、6cに塗布するUV硬化型接着剤7a、7cの量を、支持部6b、6dに塗布するUV硬化型接着剤7b、7dの量よりも少なくすることが好ましい。それにより、輻射や対流による熱伝達量の不均一の分だけ熱伝導による熱伝達量を調整し、対物レンズ1の温度分布を均一とすることができる。
Note that heat transfer from the
各支持部6a、6b、6c、6dと対物レンズ1との接触面積およびその配置は、コイルの発熱量や各部品の伝導率等を考慮して、対物レンズ1の温度分布が均一となる最適の値とすればよい。また、UV硬化型接着剤7a、7b、7c、7dの塗布量についても同様に最適の値とすればよい。
The contact area between the
なお、支持部6a、6b、6c、6dと対物レンズ1との接触面積の大きさに関わらず、接着剤7a、7b、7c、7dの塗布量を制御することで、対物レンズ1に伝わる熱を制御して、対物レンズ1の温度分布を均一とすることも可能である。
Regardless of the size of the contact area between the
このように、実施の形態1の光ピックアップ10は、対物レンズの温度分布を均一にするために部品点数を増加させる必要がないため、部品コストが増加することはない。また、組立て工数が増加することもないので製造コストが増加することもない。また、部品の追加がないので、駆動する個所の重量が増加することがなく、対物レンズを駆動させるための電流を増加する必要がない。したがって、コイル基板2a、2bの発熱量が増加することもない。
As described above, in the
なお、実施の形態1で具体的に示した構造はあくまでも一例であり、本発明はこの具体例のみに限定されるものではない。例えば、支持部の数は複数であればよく、4つに限定されるわけではない。なお、支持部の数は奇数であってもよいが、偶数である方が対称に配置することができ温度分布を均一にするための構成の形成が容易である。
Note that the structure specifically shown in
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に係る光ピックアップについて図を用いて説明する。図4は本発明の実施の形態2に係る光ピックアップの構成を示す平面図であり、図5は図4のV−V矢視断面図である。なお、実施の形態2の光ピックアップ20の基本構成は図1および図2に示した実施の形態1の光ピックアップ10と略同様であり、図1および図2に示した支持部6a、6b、6c、6dを備えていず、対物レンズ1との間に空間24が形成される環状部材21を備えている点が異なる。そこで、図4および図5において、実施の形態1と同様の機能を有する部材には同一符号を付し、それら部材の説明は省略する。なお、図4および図5において、対物レンズ1のフォーカス方向をZ軸方向とし、対物レンズ1のトラッキング方向をY軸方向とする。なお、X軸は、Y軸およびZ軸に対して垂直な軸である。
(Embodiment 2)
An optical pickup according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. 4 is a plan view showing the configuration of the optical pickup according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line V-V in FIG. The basic configuration of the
図4および図5に示すように、レンズホルダー3には対物レンズ1が支持されている。対物レンズ1の周りには、対物レンズ1を取り囲むように環状部材21が設置されている。環状部材21の熱伝導率はレンズホルダー3よりも高く、環状部材21は例えば金属である。フォーカス方向から光ピックアップを見た場合に(特に、図4参照)、対物レンズ1は円形であり、環状部材21はX軸を長軸としY軸を短軸とし、円である対物レンズ1と同一の中心を有する楕円環である。円である対物レンズ1の中心を通りY軸に平行な線22上において、対物レンズ1と環状部材21とは接している。それ以外の個所では対物レンズ1と環状部材21とは接していず、空間24が形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
また、円である対物レンズ1の中心を通りX軸に平行な線23上において、対物レンズ1と環状部材21との間隔すなわち空間24の距離が最大である。なお、対物レンズ1と環状部材21との間隔(以下、空間24の距離という)とは、対物レンズ1の半径方向に沿った、対物レンズ1の外周と環状部材21の内周との距離である。さらに、空間24の距離は、線22と対物レンズ1との接点すなわち対物レンズ1と環状部材21とが接している個所25から、対物レンズ1の外周に沿って、線23に近づくほど大きくなり、上述したように線23上では最大となる。つまり、空間24の距離は、線23と対物レンズ1の外周との交点における個所26に近づくほど大きくなり、線22と対物レンズ1の外周との交点における個所25に近づくほど小さくなる。
Further, the distance between the
ここで、対物レンズ1の外周の各個所とコイル基板2a、2bとの距離を比べる。なお、対物レンズ1の外周の各個所とコイル基板2a、2bとの距離とは、対物レンズ1の外周の各個所におけるコイル基板2a、2bとの最短距離である。対物レンズ1の外周において線23との交点である個所26とコイル基板2a、2bとの距離が最も短く、対物レンズ1の外周において、線22との交点である個所25とコイル基板2a、2bとの距離が最も長い。
Here, the distances between the outer peripheral portions of the
光ピックアップ20が作動してコイル基板2a、2bが発熱した場合に、その熱はレンズホルダー3を伝わって、環状部材21に伝わる。例えば軽量かつ剛性が高いことからよく用いられる液晶ポリマーによるレンズホルダー3の場合、熱伝導率は、0.289W/m℃であり、あまり高くはない。また、コイル基板2a、2bと環状部材21の外周の各個所との距離が一定ではないため、環状部材21の外周には熱が不均一に伝わる。すなわち、環状部材21の外周の各個所において、コイル基板2a、2bから離れている個所ほど温度は低い。具体的には、線23と環状部材21の外周との交点である個所27に比べて、線22と環状部材21の外周との交点である個所28は温度が低い。しかし、環状部材21として、例えば、C1720のベリリウム銅板を用いた場合、その熱伝導率は109〜130W/m℃であり、レンズホルダー3に比べて1000倍近く高い。それにより、環状部材21内では熱が拡散され温度分布の不均一が是正されやすい。したがって、環状部材21の内周における温度分布は不均一ではあるが、環状部材21の外周の温度分布に比べると均等に近くなっている。
When the
すなわち、線23と環状部材21の内周との交点における個所に近づくほど温度が高く、線22と環状部材21の内周との交点における個所に近づくほど温度が低いという状態ではあるが、温度分布は均等に近い状態になっている。
That is, the temperature is higher as it is closer to the point of intersection of the
さらに、上述したように、対物レンズ1と環状部材21との間には、コイル基板2a、2bと対物レンズ1との距離に応じた大きさの空間24が形成されている。空間24には、空気が充填されているので環状部材21に比べて熱伝導率が低い。
Furthermore, as described above, a
上述したように、環状部材21の内周における温度分布は、線23と環状部材21の内周との交点における個所に近づくほど温度が高く、線22と環状部材21の内周との交点における個所に近づくほど温度が低い。また、上述したように、空間24の距離は、線23と対物レンズ1の外周との交点における個所26に近づくほど大きくなり、線22と対物レンズ1の外周との交点における個所25に近づくほど小さくなる。このため、環状部材21の内周において、温度が高い個所ほど対物レンズ1の外周までの距離が遠いことになり、熱伝達の抵抗が大きいため熱を伝えにくい。逆に、環状部材21の内周において、温度が低い個所ほど対物レンズ1の外周までの距離が近いことになり、熱伝達の抵抗が小さいため熱を伝えやすい。したがって、環状部材21の内周においては温度分布が不均一であっても、空間24が形成されていることで、対物レンズ1の外周に均等に熱を伝えることが可能である。このように、実施の形態2の光ピックアップ20は、対物レンズ1の温度分布を均等にすることができる。
As described above, the temperature distribution at the inner periphery of the
なお、発熱源であるコイル基板2a、2bから対物レンズ1への熱伝達は、環状部材21と空間24を介した熱伝導以外にも、輻射や外気の対流等によるものもある。輻射や対流による対物レンズ1への熱伝達量においても、発熱源であるコイル基板2a、2bに近い方が大きくなる。そのため、空間24の距離は、線23と対物レンズ1の外周との交点における個所26に近づくほど大きいことが好ましい。また、空間24の距離は、線22と対物レンズ1の外周との交点における個所25に近づくほど小さいことが好ましい。それにより、輻射や対流による熱伝達量の不均一の分だけ熱伝導による熱伝達量を調整し、対物レンズ1の温度分布を均一とすることができる。
Note that heat transfer from the
なお、空間24の距離は、コイル基板2a、2bの発熱量や各部品の伝導率等を考慮して、対物レンズ1の温度分布が均等となる最適の値とすればよい。
The distance of the
上述のように、実施の形態2の光ピックアップ20の対物レンズ1には、コイル基板2a、2bからの熱が均等に伝わる。したがって、対物レンズ1の温度分布は均等であり、対物レンズ1の温度分布が不均一な場合に起因する、コマ収差、球面収差、アス収差等の各種収差が生じにくい。
As described above, the heat from the
なお、例えば、環状部材21はフォーカス方向に厚さを有する金属膜により形成されていてもよい。具体的には、レンズホルダー3上に、めっきあるいは蒸着により金属膜を形成することで、金属膜である環状部材21を形成してもよい。このようにすることで、環状部材21を容易に作製することができる。また、環状部材21は膜であるため、重量が大きいわけではなく、対物レンズ1の駆動に用いる電流の増加も少ないため、コイル基板2a、2bの発熱量が増加することもない。
For example, the
なお、実施の形態2では、環状部材21と対物レンズ1との間に空間24が形成されていることとしたが、例えば、本発明の実施の形態2に係る他の光ピックアップの構成を示す平面図である図6に示すように、フォーカス方向から見た場合に、環状部材21とレンズホルダー3との形状を円形として、環状部材21とレンズホルダーとの間に空間24が形成されることとしてもよい。空間24の距離は、上記構成と同様にコイル基板2a、2bに近い個所ほど大きくすればよく、具体的な値は、コイル基板2a、2bの発熱量や各部品の伝導率等を考慮して、対物レンズ1の温度分布が均等となる最適の値を求めればよい。なお、図6において、図5と同一の機能を有する部材については、同一の符号を用いている。
In the second embodiment, the
なお、実施の形態2で具体的に示した構造はあくまでも一例であり、本発明はこの具体例のみに限定されるものではない。例えば、環状部材は楕円状としたが、対物レンズに均等に熱が伝わる形状であれば、他の形状でもよく、例えば長方形でもよい。 Note that the structure specifically shown in Embodiment 2 is merely an example, and the present invention is not limited to this specific example. For example, the annular member has an elliptical shape, but may have another shape as long as heat is evenly transmitted to the objective lens, for example, a rectangular shape.
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3に係る光ピックアップについて図を用いて説明する。図7は本発明の実施の形態3に係る光ピックアップの構成を示す平面図であり、図8は図7のVIII−VIII矢視断面図である。なお、実施の形態3の光ピックアップ30の基本構成は図1および図2に示した実施の形態1の光ピックアップ10と略同様であり、図1および図2に示した支持部6a、6b、6c、6dを備えていず、環状部材31を備えている点が異なる。そこで、図7および図8において、実施の形態1と同様の機能を有する部材には同一符号を付し、それら部材の説明は省略する。なお、図7および図8において、対物レンズ1のフォーカス方向をZ軸方向とし、対物レンズ1のトラッキング方向をY軸方向とする。なお、X軸は、Y軸およびZ軸に対して垂直な軸である。
(Embodiment 3)
An optical pickup according to
図7および図8に示すように、レンズホルダー3には対物レンズ1が支持されている。対物レンズ1の周りには、対物レンズ1を取り囲むように環状部材31が設置されている。環状部材31の熱伝導率はレンズホルダー3よりも高く、環状部材31は例えば金属である。フォーカス方向から光ピックアップを見た場合に(特に、図7参照)、対物レンズ1は円形であり、環状部材31の外周はX軸方向を短軸としY軸方向を長軸とし、円である対物レンズ1と同一の中心を有する楕円である。また、環状部材31の内周は対物レンズ1と同一形状の円であり、環状部材31の内周面は対物レンズの外周面と接している。つまり、環状部材31の内側に対物レンズ1が嵌り込んでいる。上述のような構成であるため環状部材31は、その幅が均一ではなく、コイル基板2a、2bとの距離が小さい個所ほど大きい。なお、環状部材31の幅とは、環状部材1の半径方向に沿った長さのことである。また、環状部材31の各個所とコイル基板2a、2bとの距離は、環状部材31の各個所とコイル基板2a、2bとの最短距離である。例えば、円である対物レンズ1の中心を通りY軸に平行な線32に沿った環状部材31の幅t32は、円である対物レンズ1の中心を通り、X軸に平行な線33に沿った環状部材31の幅t33に比べて大きい。また、環状部材31において、線32に近づくほど環状部材31の幅が大きくなり、線33に近づくほど環状部材31の幅は小さくなる。したがって、幅t33が最小値であり、幅t32が最大値である。なお、環状部材31の外周面はレンズホルダー3と接している。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
光ピックアップ30が作動してコイル基板2a、2bが発熱した場合に、その熱はレンズホルダー3を伝わって、環状部材31に伝わる。例えば軽量かつ剛性が高いことからよく用いられる液晶ポリマーによるレンズホルダー3の場合、熱伝導率は、0.289W/m℃であり、あまり高くはない。また、コイル基板2a、2bと環状部材31の外周の各個所との距離が一定ではないため、環状部材31の外周には熱が不均一に伝わる。すなわち、環状部材31の外周の各個所において、コイル基板2a、2bから離れている個所ほど温度は低い。具体的には、線33と環状部材31の外周との交点である個所37に比べて、線32と環状部材31の外周との交点である個所38は温度が低い。しかし、環状部材31として、例えば、C1720のベリリウム銅板を用いた場合、その熱伝導率は109〜130W/m℃であり、レンズホルダー3に比べて1000倍近く高い。それにより、環状部材31内では熱が拡散され温度分布の不均一が是正されやすい。さらに、コイル基板2a、2bとの距離に応じて、環状部材31の幅が異なっていて、環状部材31の外周での温度上昇が小さい個所ほど、熱伝導率の高い環状部材31の幅が大きくなるため、熱の伝わる量が増える。したがって、環状部材31の内周の温度分布が均等になる。対物レンズ1の外周面は環状部材31の内周面に接しているため、対物レンズ1の外周の温度分布が均等になる。したがって、対物レンズ1に伝達される熱の不均一が是正され、対物レンズの温度分布が均一になる。
When the
なお、環状部材31の各個所の幅は、コイル基板2a、2bの発熱量や各部品の伝導率等を考慮して、対物レンズの温度分布が均一となる最適の値とすればよい。
The width of each portion of the
上述のように、実施の形態3の光ピックアップ30の対物レンズ1には、コイル基板2a、2bからの熱が均等に伝わる。したがって、対物レンズ1の温度分布は均等であり、対物レンズ1の温度分布が不均一な場合に起因する対物レンズの各種収差が生じない。
As described above, the heat from the
なお、例えば、環状部材31はフォーカス方向に垂直な面を有する金属膜により形成されていてもよい。具体的には、レンズホルダー3上に、めっきあるいは蒸着により金属膜を形成することで、金属膜である環状部材31を形成してもよい。このようにすることで、環状部材31を容易に作製することができる。また、環状部材31は膜であるため、重量が大きいわけではなく、対物レンズ1の駆動に用いる電流の増加も少ないため、コイル基板2a、2bの発熱量が増加することもない。
For example, the
なお、実施の形態3で具体的に示した構造はあくまでも一例であり、本発明はこの具体例のみに限定されるものではない。例えば、環状部材の外形は楕円状としたが、対物レンズに均等に熱が伝わる形状であれば、他の形状でもよく、例えば長方形でもよい。
Note that the structure specifically shown in
なお、実施の形態1〜3において、対物レンズ1は、PMMA等プラスチックで形成されているとしたが、例えばガラスや他のプラスチックで形成されていてもよい。
In the first to third embodiments, the
なお、対物レンズは主として非球面に形成されており、ガラスとプラスチックの2種類から構成されることが大半である。対物レンズをプラスチックとした場合には、ガラスよりも成形精度面、温度変化による熱膨張で変形する等のデメリットがある。しかし、一般的には射出成形により低コスト化が可能であること、ガラスよりも比重が軽く光ピックアップの可動部を軽量化することができ低消費電力化や優れたサーボ応答性が得られることといったメリットがある。さらに、プラスチックによる対物レンズは、ガラスでは量産成形できない回折格子を設けることができる。回折格子を設けることで、レンズの収差特性の向上および複数波長に対応することが可能になる等のメリットがある。このようなことから、現在ではプラスチックによるレンズが主流となっている。 The objective lens is mainly formed in an aspherical surface, and is mostly composed of two types of glass and plastic. When the objective lens is made of plastic, there are disadvantages such as deformation due to thermal expansion due to a change in temperature and temperature in comparison with glass. However, in general, the cost can be reduced by injection molding, the specific gravity is lighter than glass, and the movable part of the optical pickup can be reduced, resulting in low power consumption and excellent servo response. There is a merit such as. Furthermore, a plastic objective lens can be provided with a diffraction grating that cannot be mass-produced by glass. Providing the diffraction grating has advantages such as improvement of the aberration characteristics of the lens and the ability to cope with a plurality of wavelengths. For these reasons, plastic lenses are now the mainstream.
このように、対物レンズ1をプラスチックとすることで、低コスト化、低消費電力化、優れたサーボ応答性、収差特性の向上という効果を有する。
Thus, by using the
また、上述のようにプラスチックは熱膨張率の高い材料である。しかし、本発明の光ピックアップでは、対物レンズ1が均一な温度分布となるために、対物レンズ1をプラスチックとしても各種収差が生じることがないという効果を奏する。
As described above, plastic is a material having a high coefficient of thermal expansion. However, in the optical pickup of the present invention, since the
本発明の光ピックアップは、コイルが発熱しても、対物レンズの温度分布は均一であるため、小型化、薄型化、高速駆動が可能であり、光ピックアップの性能向上および信頼性が保証されている。それにより、本発明の光ピックアップは、小型化、薄型化、高速駆動が求められている光学式記録再生装置に搭載されることが望ましい。 In the optical pickup of the present invention, the temperature distribution of the objective lens is uniform even when the coil generates heat. Therefore, the optical pickup can be downsized, thinned, and driven at high speed, and the performance improvement and reliability of the optical pickup are guaranteed. Yes. Accordingly, it is desirable that the optical pickup of the present invention be mounted on an optical recording / reproducing apparatus that is required to be downsized, thinned, and driven at high speed.
1 対物レンズ
2a、2b コイル基板
3 レンズホルダー
4a、4b マグネット
5a、5b、5c サスペンションワイヤー
6a、6b、6c、6d 支持部
7a、7b、7c、7d UV硬化型接着剤
8 サスペンションホルダー
9 基台
10、20、30 光ピックアップ
12、13、22、23、32、33 線
21、31 環状部材
24 空間
25、26、27、28、37、38 個所
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記対物レンズを支持するレンズホルダーと、
前記対物レンズおよび前記レンズホルダーを駆動させるため、前記レンズホルダーに設置されたコイルとを備え、
前記レンズホルダーが有している複数の支持部に前記対物レンズが設置されることで、前記対物レンズが支持されていて、
前記コイルの近くに配置される前記支持部ほど、前記対物レンズとの接触面積が小さい光ピックアップ。 An objective lens;
A lens holder for supporting the objective lens;
A coil installed on the lens holder to drive the objective lens and the lens holder;
The objective lens is supported by installing the objective lens on a plurality of support portions that the lens holder has,
The optical pickup having a smaller contact area with the objective lens as the support portion is arranged closer to the coil.
前記コイルの近くに配置される前記支持部ほど、前記接着部材の塗布量が少ない請求項1に記載の光ピックアップ。 The objective lens and the support portion are fixed by an adhesive member,
The optical pickup according to claim 1, wherein the amount of application of the adhesive member is smaller as the support portion is disposed closer to the coil.
前記対物レンズを支持するレンズホルダーと、
前記対物レンズおよび前記レンズホルダーを駆動させるため、前記レンズホルダーに設置されたコイルと、
前記対物レンズの周りに、前記対物レンズを取り囲むように設置される、前記レンズホルダーより熱伝導率が高い環状部材とを備え、
前記レンズホルダーまたは前記対物レンズと、前記環状部材との間には空間が形成されていて、
フォーカス方向から見た前記対物レンズの半径方向に沿った、前記空間の距離は、前記コイルに近い位置ほど大きい光ピックアップ。 An objective lens;
A lens holder for supporting the objective lens;
A coil installed in the lens holder for driving the objective lens and the lens holder;
An annular member that is installed around the objective lens so as to surround the objective lens and has a higher thermal conductivity than the lens holder,
A space is formed between the lens holder or the objective lens and the annular member,
An optical pickup in which the distance of the space along the radial direction of the objective lens as viewed from the focus direction is larger at a position closer to the coil.
前記環状部材は、トラッキング方向を短軸、トラッキング方向およびフォーカス方向に垂直な方向を長軸とする楕円環であり、
前記環状部材と前記対物レンズとの間には前記空間が形成されている請求項3に記載の光ピックアップ。 The coil is installed on the surface of the lens holder parallel to a plane extending in the tracking direction and the focus direction,
The annular member is an elliptical ring having a short axis as a tracking direction and a long axis as a direction perpendicular to the tracking direction and the focus direction,
The optical pickup according to claim 3, wherein the space is formed between the annular member and the objective lens.
前記対物レンズを支持するレンズホルダーと、
前記対物レンズおよび前記レンズホルダーを駆動させるため、前記レンズホルダーに設置されたコイルと、
前記対物レンズの周りに、前記対物レンズを取り囲むように設置される、前記レンズホルダーより熱伝導率が高い環状部材とを備え、
前記環状部材の外周面は前記レンズホルダーと接していて、
前記環状部材の内周面は前記対物レンズの外周面と接していて、
フォーカス方向から見た前記対物レンズの半径方向に沿った、前記環状部材の幅は、前記コイルに近い位置ほど小さい光ピックアップ。 An objective lens;
A lens holder for supporting the objective lens;
A coil installed in the lens holder for driving the objective lens and the lens holder;
An annular member that is installed around the objective lens so as to surround the objective lens and has a higher thermal conductivity than the lens holder,
The outer peripheral surface of the annular member is in contact with the lens holder,
The inner peripheral surface of the annular member is in contact with the outer peripheral surface of the objective lens,
The optical pickup is such that the width of the annular member along the radial direction of the objective lens viewed from the focus direction is smaller as the position is closer to the coil.
前記環状部材の外周面は、トラッキング方向を長軸、トラッキング方向およびフォーカス方向に垂直な方向を短軸とする楕円である請求項5に記載の光ピックアップ。 The coil is installed on the surface of the lens holder parallel to a plane extending in the tracking direction and the focus direction,
6. The optical pickup according to claim 5, wherein the outer peripheral surface of the annular member is an ellipse having a major axis as a tracking direction and a minor axis as a direction perpendicular to the tracking direction and the focus direction.
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