JP2008192215A - レンズ保持構造、光ピックアップ装置および光学式情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度変化による光学性能の劣化を防止しつつ、温度変化による光学部品の脱落を防止できるレンズ保持構造、光ピックアップ装置および光学式情報記録再生装置を提供する。
【解決手段】この光ピックアップ装置４では、コリメータレンズ１９を保持する保持部材３０を有している。保持部材３０は、一体の板状部材であって、コリメータレンズ１９の外周部を光軸Ｏ回りに囲むとともにコリメータレンズ１９を当接部へ押し付ける押圧部３１と、光学台２０に固定される１対の固定部３３と、押圧部３１と１対の固定部３３とを弾性的に連結する１対の弾性部３２と、を有している。
【選択図】図４

Description

本発明は、レンズ保持構造、光ピックアップ装置および光学式情報記録再生装置、特に、光学式情報記録媒体に対して情報信号を記録もしくは再生を行うための光ピックアップ装置に関するものである。

従来から、レンズなどの光学部品は様々な装置に用いられている。レンズが搭載された装置として、例えば光学式情報記録媒体に対して情報の記録および再生を行う光学式情報記録再生装置が知られている。光学式情報記録再生装置には光ピックアップ装置が搭載されている。光学式情報記録再生装置は、光ピックアップ装置を用いて、光学式情報記録媒体である光ディスク等に対してオーディオ信号、文字信号および映像信号等の情報を記録または再生を行う。
この光ピックアップ装置には、発光素子としての半導体レーザー素子および受光素子が設けられている。光ピックアップ装置では、半導体レーザー素子から出射されるレーザー光が、光ディスク等の情報記録面に照射されることで記録マークが記入され、情報の記録が行われる。また、光ピックアップ装置から情報記録面に照射されたレーザー光の反射光を受光素子としての光検出器で受光することで、情報の再生が行われる。

近年、光学式情報記録再生装置は、薄型ノートパソコン等に用いられる。このため、光ピックアップ装置も含めて光学式情報記録再生装置の小型化および高密度化が進んでいる。したがって、光ピックアップ装置は、半導体レーザー素子の発熱の影響を強く受け、高温条件下で動作している。
また、近年では情報を記録または再生する速度の向上が要求されている。記録再生の高速化のためには、出力の高い半導体レーザー素子を用いる必要がある。このため、半導体レーザーの発振時に発生する熱量は大きくなる。例えば、現在の光ピックアップ装置に使用されているＤＶＤ−ＲＡＭ用半導体レーザー素子では、２倍速記録における発振時の温度は環境温度に対して１０〜１５℃程度上昇する。
さらに、半導体レーザー素子は、動作温度が高温になるとレーザー光の発光パワーが低下するため、低下した発光パワーに相当する駆動電流を増大しなければならない。そのため、消費電力が増加して半導体レーザー素子は高温となる。

このように、光ピックアップ装置において、小型化と発熱量の増化による高発熱密度化は重要な課題であり、従来から種々の提案がなされている（例えば、特許文献１を参照。）。
また、温度変化に伴う光学性能の劣化を防止するために、従来から様々なレンズ保持構造が提案されている（例えば、特許文献２〜４を参照）。
さらに、衝撃などによるレンズの位置ずれを防止できるレンズ保持構造が提案されている（例えば、特許文献５、６を参照）。
特開平９−３３５８７３号公報 特開昭６２−１４７４１３号公報 特開昭６０−２５６１０９号公報 特開２０００−１９５０８３号公報 特開平２−２４４４３１号公報 特開平５−１１２０２号公報

ここで、図８を用いて従来の光ピックアップ装置およびそのレンズ保持構造について説明する。図８に従来の光ピックアップ装置の概略構成図を示す。図８に示すように、光ピックアップ装置２０４は主に、レーザー光を出射する発光素子２１６と、光ディスク（図示せず）で反射されたレーザー光の反射光を検出して電流に変換する受光素子（図示せず）と、発光素子２１６を支持するスライドホルダ２１７と、スライドホルダ２１７を支持するアオリホルダ２１８と、アオリホルダ２１８を支持する光学台２２０と、発光素子２１６から出射されるレーザー光を反射するプリズム２１１と、レーザー光を平行光に変換するコリメータレンズ２１９と、レーザー光の焦点を光ディスクの情報記録面に合わせるための対物レンズ２１３と、対物レンズ２１３を光ディスクに対してフォーカス方向またはトラッキング方向に駆動させるアクチュエータ２１５と、から構成されている。光ピックアップ装置２０４は、光ディスクの情報記録面に平行に移動可能なように一対の支持軸２０９ａ、２０９ｂにより支持されている。

レーザー光の光軸調整は、図８に示すスライドホルダ２１７およびアオリホルダ２１８により行われる。具体的には、光軸調整治具２７１、２７２を用いてアオリホルダ２１８で支持される面に平行にスライドホルダ２１７を移動させることで、光軸の位置調整が行われる。また、光学台２２０で支持される球面に沿ってアオリホルダ２１８を回転させることで、レーザー光の出射角度の調整が行われる。したがって、光学台２２０には、発光素子２１６だけでなくスライドホルダ２１７およびアオリホルダ２１８を収容するスペースおよび光軸調整治具２７１、２７２を挿入するスペースが必要となる。
例えば、発光素子２１６を光学台２２０の支持軸２０９ａ側に設置した場合、光学台２２０において支持軸２０９ａが貫通する部分に、これらのスペースを確保する必要がある。このため、発光素子２１６を光学台２２０の支持軸２０９ａ側に設置すると、光学台２２０が大きくなり、この結果、光ピックアップ装置２０４の小型化が困難となる。したがって、発光素子２１６は光学台２２０の移動方向（図８においてはＹ軸方向）のいずれか一方に配置されている。この配置を実現するために、発光素子２１６とコリメータレンズ２１９との間にプリズム２１１が配置されている。

また、図８において、対物レンズ２１３のＹ軸方向正側に発光素子２１６を設置すると、光ディスクを駆動するステッピングモータと発光素子２１６が干渉する可能性がある。このため、図８に示すように、発光素子２１６は光ディスクの外周側（Ｙ軸方向負側）に設置する必要がある。
しかし、このような発光素子２１６の配置は、光ピックアップ装置２０４の光学性能に悪影響を及ぼす。具体的には図８に示すように、発光素子２１６の熱が、スライドホルダ２１７、アオリホルダ２１８および光学台２２０を経由してコリメータレンズ２１９の周辺に伝わる。通常、コリメータレンズ２１９は２カ所の側面で光学台２２０に接着固定されている。このため、図７に示すように、コリメータレンズ２１９の発光素子２１６に近い側（Ｙ軸方向負側）の支持面が高温になり、コリメータレンズ２１９のＹ軸方向の両端で温度差が生じる。

コリメータレンズ等の樹脂部品は温度による屈折率の変化がガラスに比べると大きい。このため、コリメータレンズ２１９において温度差が生じると、コリメータレンズ２１９の屈折率が部分ごとで変化する。この結果、コリメータレンズ２１９において光学収差に変化が生じ、光ピックアップ装置２０４の光学性能が低下する。
このように、コリメータレンズの温度を均一にすることは光ピックアップ装置の性能を確保する上で、非常に重要である。
さらに、雰囲気温度の変化に伴い、コリメータレンズの位置が変化する場合がある。図９は、図８のＣ−Ｃ断面図である。図９に示す矢印は、雰囲気温度の変化によりコリメータレンズ２１９と接着剤２２８との収縮によって発生する応力を示している。図９に示すように、雰囲気温度が下がりコリメータレンズと接着剤が収縮することで、接着剤２２８とコリメータレンズ２１９との間には互いに引っ張り合う力Ｆ１、Ｆ２が働き、コリメータレンズ２１９の位置が変化する。この結果、光ピックアップ装置２０４の性能が低下する。雰囲気温度が上がりコリメータレンズ２１９と接着剤２２８とが膨張する場合も同様である。また、コリメータレンズ２１９と接着剤２２８とが収縮する場合、コリメータレンズ２１９と接着剤２２８との界面にせん断力が生じ、接着剤２２８がコリメータレンズ２１９から剥離するおそれがある。

このように、光ピックアップ装置などの光学部品を用いる装置においては、温度変化による光学性能の劣化を防止しつつ、温度変化による光学部品の脱落を防止することが求められている。
本発明の課題は、温度変化による光学性能の劣化を防止しつつ、温度変化による光学部品の脱落を防止できるレンズ保持構造、光ピックアップ装置および光学式情報記録再生装置を提供することにある。

第１の発明に係るレンズ保持構造は、レンズと、レンズの外周部と当接する当接部を有する支持部材と、支持部材に固定されレンズを支持部材に対して保持する保持部材と、を備えている。保持部材は、一体の板状部材であって、レンズの外周部の少なくとも一部を光軸回りに囲むとともにレンズを当接部へ押し付ける押圧部と、支持部材に固定される１対の固定部と、押圧部と１対の固定部とを弾性的に連結する１対の弾性部と、を有している。
このレンズ保持構造では、例えば、一方の固定部に支持部材から熱が伝達される場合、保持部材が一体の部材であるため、一方の固定部から伝わった熱は、一方の弾性部に伝達され、さらに弾性部から押圧部に伝達される。このとき、保持部材が一体の部材であるため、押圧部からレンズに伝達されるよりも早く、レンズの外周部を囲む押圧部内に熱が伝達され、押圧部の温度が均一になりやすい。押圧部の温度が均一になると、押圧部周辺の空気の温度も均一になる。レンズの温度は、周辺を囲む押圧部の温度や空気の温度に影響される。このため、このレンズ保持構造では、支持部材の温度が均一でない場合であっても、レンズの温度勾配が低減され、レンズの光学性能の劣化を防止できる。

また、このレンズ保持構造では、レンズを押し付けている部分と支持部材との間に、保持部材の弾性部が設けられている。このため、雰囲気温度が変化し、レンズ、支持部材および保持部材が膨張および収縮しても、その膨張および収縮を弾性部により吸収することができる。このため、温度変化により固定部と支持部材との固定部分が剥離して、レンズが脱落するのを防止できる。
このように、このレンズ保持構造では、温度変化による光学性能の劣化を防止しつつ、温度変化による光学部品の脱落を防止することができる。
ここで、レンズの形状としては、円形に限定されず、例えば楕円形などであってもよい。
第２の発明に係るレンズ保持構造は、第１の発明に係るレンズ保持構造において、レンズが、光軸回りに等ピッチで配置された第１外周部、第２外周部、第３外周部および第４外周部を有している。第１外周部は当接部と当接している。第２外周部は、押圧部に押圧される部分であり、光軸に対して第１外周部と反対側に配置されている。押圧部は、第２外周部、第３外周部および第４外周部の半径方向外側に配置されている。

これにより、一体の部材で光軸回りの少なくとも３方向からレンズを囲むことができ、レンズの温度勾配をより低減することができる。
第３の発明に係るレンズ保持構造は、第２の発明に係るレンズ保持構造において、押圧部が、第２外周部と当接する第１押圧部と、第３外周部および第４外周部と当接する１対の第２押圧部と、を有している。
第４の発明に係るレンズ保持構造は、第３の発明に係るレンズ保持構造において、当接部が、第１外周部と当接する第１当接部と、レンズの外周部と当接し第１当接部に沿って光軸に垂直な方向へレンズが移動するのを規制する１対の第２当接部と、を有している。
これにより、レンズの支持部材に対する位置決めが確実に行われ、膨張および収縮によりレンズと支持部材とが相対移動するのを抑制することができる。

第５の発明に係るレンズ保持構造は、第４の発明に係るレンズ保持構造において、第１外周部および第２外周部を結んだ方向を第１方向、第３外周部および第４外周部を結んだ方向を第２方向とした場合、第２押圧部は、第２当接部の周辺まで第１方向に延びており、第２当接部と第２方向に重なり合っている。
この場合、レンズの外周部の大部分が保持部材に囲まれている。このため、レンズの温度勾配をより低減することができる。
第６の発明に係るレンズ保持構造は、第１から第５のいずれかの発明に係るレンズ保持構造において、レンズの光軸に沿った方向から見た場合、弾性部は、略Ｓ字状の部分を有している。
この場合、簡素な構成により各部材の膨張および収縮を吸収できる。また、保持部材の表面積が増加するため、固定部を介して伝達された熱が押圧部に伝達される前に、弾性部により放熱しやすくなる。これにより、保持部材の温度変化が抑制される。

ここで、「略Ｓ字状の部分を有している」とは、折れ曲がっている部分が少なくとも２カ所は存在することを意味しており、具体的な形状を限定するものではない。
第７の発明に係るレンズ保持構造は、第１から第６のいずれかの発明に係るレンズ保持構造において、１対の固定部のうち少なくとも一方は、開口部を有している。
この場合、開口部により固定部と支持部との接触面積が減少する。このため、支持部および固定部の間の熱抵抗が高くなり、支持部から固定部への伝熱量が減少する。
ここで、開口部には、周囲が囲まれた孔のような形状の他に、スリットや切欠きのような一部が周囲に囲まれていない形状も含まれる。
第８の発明に係るレンズ保持構造は、第７の発明に係るレンズ保持構造において、支持部材は、支持部に設けられ、開口部に嵌め込まれる突起をさらに有している。

これにより、固定部と支持部との固定強度を高めることができる。
第９の発明に係るレンズ保持構造は、第１から第８のいずれかの発明に係るレンズ保持構造において、レンズは、光学有効領域としてのレンズ面と、レンズ面の外周側に形成されレンズの光軸に沿った方向に略垂直な光学非有効領域としての環状面と、を有している。レンズは、環状面と支持部材とが当接することで、光軸に沿った方向のうち一方への位置決めが行われている。
第１０の発明に係るレンズ保持構造は、第１から第９のいずれかの発明に係るレンズ保持構造において、保持部材の熱伝導率が、レンズおよび支持部材のうち少なくとも一方の熱伝導率よりも高い。
これにより、支持部材から保持部材に伝達された熱がレンズに伝達される前に、保持部材内により均一に伝達されやすくなり、レンズの温度勾配をより低減できる。

第１１の発明に係る光ピックアップ装置は、光学式情報記録媒体に対して情報の記録および再生を行う装置であって、レーザー光を出射する発光素子と、レーザー光を反射する反射光学系と、反射光学系からのレーザー光を平行光に変換するコリメータレンズと、平行光を光学式情報記録媒体の記録面上に集光する対物光学系と、発光素子、コリメータレンズ、反射光学系を収容する光学台と、を備えている。コリメータレンズは、第１から第１０のいずれかの発明に係るレンズ保持構造により、光学台に対して保持されている。
この光ピックアップ装置では、第１から第１１のいずれかの発明に係るレンズ保持構造を利用しているため、温度変化に伴う性能の低下を防止できる。
第１２の発明に係る光学式情報記録再生装置は、光学式情報記録媒体を駆動する回転駆動装置と、第１１の発明に係る光ピックアップ装置と、を備えている。

この光学式情報記録再生装置は、第１３の発明に係る光ピックアップ装置を備えているため、温度変化に伴う性能の低下を防止できる。

本発明に係るレンズ保持構造、光ピックアップ装置および光学式情報記録再生装置では、上記の構成を有しているため、温度変化による光学性能の劣化を防止しつつ、温度変化による光学部品の脱落を防止できる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
＜記録再生装置の構成＞
図１および図２を用いて、本発明の第１実施形態に係る光ピックアップ装置４が搭載された光学式情報記録再生装置（以下、記録再生装置という）１の構成について説明する。図１に記録再生装置１の概略斜視図、図２に記録再生装置１の部分斜視図を示す。
図１に示すように、光学式ディスクドライブとしての記録再生装置１は主に、光ディスク２が内蔵されるカートリッジ３と、トラバースベース６と、トラバースベース６上に設置され光ディスク２を回転させる回転駆動装置としてのスピンドルモータ７と、光ディスク２に対して情報の記録および再生を行う光ピックアップ装置４と、光ディスク２に対して光ピックアップ装置４を移動可能に支持する移動機構５と、から構成されている。使用状態においては、図１に示すように、カートリッジ３に内蔵された光ディスク２が記録再生装置１内に設置される。

移動機構５は主に、光ピックアップ装置４を移動させるための２本のシャフト９ａ，９ｂと、一方のシャフト９ａを回転させるモータ（図示せず）を備えた支持台１０とから構成されている。一方のシャフト９ａが回転することで、光ピックアップ装置４が光ディスク２の半径方向に移動する。他方のシャフト９ｂは、光ピックアップ装置４を移動可能に支持している。光ピックアップ装置４はシャフト９ｂに沿って移動する。これにより、光ピックアップ装置４は光ディスク２に対して、外周側および内周側に移動可能である。なお、光ピックアップ装置４を光ディスク２に対して移動させる機構は、上述の機構に限定されない。
図２に示すように、光ディスク２はカートリッジ３に内蔵されて保護されている。カートリッジ３には開口部３ａが形成されており、開口部３ａでは光ディスク２が外部に露出している。開口部３ａに対応する位置には、光ピックアップ装置４が光ディスク２の半径方向に移動可能に配置されている。

＜光ピックアップ装置の構成＞
図２および図３を用いて光ピックアップ装置４の構成について説明する。図３に光ピックアップ装置４の概略構成図を示す。なお、図３において、図３の左右方向をＸ軸方向（第２方向）、発光素子１６の出射光軸に沿った方向（図３の上下方向）をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸に直交する方向（図３の紙面に垂直な方向）をＺ軸方向（第１方向）とし、図３において、右側をＸ軸方向正側、上側をＹ軸方向正側、紙面手前側をＺ軸方向正側とする。
図２および図３に示すように、光ピックアップ装置４は主に、光学台２０と、レーザー光を出射するとともに光ディスク２からの反射光を受光する半導体レーザーユニット２７と、発光素子１６から出射されるレーザー光を光ディスク２の情報記録面に導く光ピックアップ光学系１４と、から構成されている。

光ピックアップ光学系１４は、例えば発光素子１６からのレーザー光を折り曲げる反射光学系としてのプリズム１１と、レーザー光を平行光に変換するコリメータレンズ１９と、平行光を反射する反射鏡１２（図２参照）と、対物レンズ１３と、アクチュエータ１５と、から構成されている。対物レンズ１３は、反射鏡１２により折り曲げられたレーザー光を光ディスク２の記録面上に集光させる。アクチュエータ１５は、対物レンズ１３を光ディスク２に対してフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動する。各部品は、光学台２０に収容されている。プリズム１１およびコリメータレンズ１９は、半導体レーザーユニット２７のＹ軸方向正側に配置されている。
図３に示すように、半導体レーザーユニット２７は主に、レーザー光を出射する半導体レーザー素子などの発光素子１６と、光ディスク２の記録面で反射されたレーザー光を検出して電流値に変換する受光素子（図示せず）と、発光素子１６から出射されたレーザー光からレーザー光の反射光を分離して受光素子に導くホログラムなどの光学素子（図示せず）と、発光素子１６が固定されるスライドホルダ１７と、光学台２０に対してスライドホルダ１７を支持するアオリホルダ１８と、から構成されている。

＜レンズ保持構造＞
ここで、コリメータレンズ１９を例に、レンズ保持構造について説明する。図４に図３のＡ−Ａ断面図、図５に図４のＢ−Ｂ断面図、図６に保持部材３０の概略斜視図を示す。
図４および図５に示すように、コリメータレンズ１９は、光学台２０に固定された保持部材３０により外周部の大部分が囲まれており、保持部材３０により光学台２０の第１当接部２１に押し付けられている。
コリメータレンズ１９は、Ｘ軸方向正側および負側に、光学有効領域としての１対のレンズ面１９ｅと、レンズ面１９ｅの外周側に形成されＸ軸方向に概ね垂直な光学非有効領域としての１対の環状面１９ｆと、を有している。コリメータレンズ１９は、環状面１９ｆが形成される光学非有効領域に、光軸Ｏ回りに等ピッチで配置された第１外周部１９ａ、第２外周部１９ｂ、第３外周部１９ｃおよび第４外周部１９ｄを有している。第１外周部１９ａは、第１当接部２１の第１当接面２１ａと当接している。第２外周部１９ｂは、光軸Ｏに対して第１外周部１９ａと反対側（Ｘ軸方向正側）に配置されており、保持部材３０により押圧されている。

保持部材３０は、コリメータレンズ１９を光学台２０に対して弾性的に保持するとともに、コリメータレンズ１９の温度勾配を低減するための部材である。具体的には、図４に示すように、保持部材３０は、一体の板状部材から構成されており、コリメータレンズ１９の光軸Ｏに沿った方向から見た場合、Ｚ軸方向負側が開口した概ね矩形（Ｕ字状あるいはＣ字状）である。図５に示すように、保持部材３０のＸ軸方向の長さは、コリメータレンズ１９の最大厚みとほぼ同じである。保持部材３０の熱伝導率は、コリメータレンズ１９や光学台２０の熱伝導率よりも高い。保持部材３０の材質としては、例えば銅などが挙げられる。コリメータレンズ１９の材質としては、例えば合成樹脂などが挙げられる。光学台２０の材質としては、例えばアルミなどが挙げられる。
図４に示すように、保持部材３０は主に、コリメータレンズ１９を第１当接部２１へ押し付ける押圧部３１と、光学台２０に固定される１対の固定部３３と、押圧部３１と１対の固定部３３とを弾性的に連結する１対の弾性部３２と、から構成されている。

押圧部は、第２外周部１９ｂ、第３外周部１９ｃおよび第４外周部１９ｄの半径方向外側に配置されている。押圧部３１はさらに、コリメータレンズ１９とＺ軸方向に当接する第１押圧部３１ａと、コリメータレンズ１９とＹ軸方向に当接する１対の第２押圧部３１ｂと、を有している。
第１押圧部３１ａは、コリメータレンズ１９の第２外周部１９ｂと当接している。第１押圧部３１ａは、Ｚ軸方向に概ね垂直に配置された板状の部分であり、中央部がＺ軸方向負側に突出するように湾曲している。保持部材３０は全体としてＺ軸方向にたわんでいる。これにより、コリメータレンズ１９は保持部材３０によりＺ軸方向負側に押さえつけられている。
光学台２０の第１当接部２１周辺には、コリメータレンズ１９のＹ軸方向の移動を規制するための１対の第２当接部２２が設けられている。具体的には、第２当接部２２は、第１当接部２１からＺ軸方向に突出した部分であり、コリメータレンズ１９の外周部と当接している。第２当接部２２は、コリメータレンズ１９と当接する第２当接面２２ａを有している。１対の第２当接部２２は、第１外周部１９ａと第３外周部１９ｃとの間の外周部、および第１外周部１９ａと第４外周部１９ｄとの間の外周部と当接している。これにより、光学台２０に対するコリメータレンズ１９のＸ軸方向への移動が規制される。

特に、前述のようにコリメータレンズ１９は保持部材３０によりＺ軸方向負側に押さえつけられている。このため、コリメータレンズ１９は、第１当接部２１および第２当接部２２に対して押さえつけられており、コリメータレンズ１９に対してＹ軸方向の荷重が作用した場合であっても、コリメータレンズ１９の光学台２０に対するＺ軸方向およびＹ軸方向への移動が確実に規制される。
また、１対の第２押圧部３１ｂは、Ｘ軸方向に概ね垂直に配置された板状の部分であり、コリメータレンズ１９をＸ軸方向に挟み込んでいる。より詳細には、第１押圧部３１ａおよび１対の第２押圧部３１ｂにより形成された概ねＣ字状の部分により、コリメータレンズ１９は挟み込まれている。これにより、コリメータレンズ１９の保持部材３０に対する移動が抑制される。

１対の第２押圧部３１ｂは、第２当接部２２の周辺までＺ軸方向（第１外周部１９ａおよび第２外周部１９ｂを結んだ第１方向）負側に延びている。第２押圧部３１ｂのＺ軸方向負側の端部は、第２当接部２２とＹ軸方向（第３外周部１９ｃおよび第４外周部１９ｄを結んだ第２方向）に重なり合っている。すなわち、コリメータレンズ１９は、１対の第２当接部２２も含めて、保持部材３０の押圧部３１により光軸Ｏ回りに囲まれている。
また、コリメータレンズ１９は押圧部３１に囲まれた状態で、１対の弾性部３２により光学台２０に対して弾性的に支持されている。具体的には図４に示すように、弾性部３２は、第２押圧部３１ｂと固定部３３とのＹ軸方向間に配置された板状の部分であり、主にＹ軸方向に弾性変形可能なように、光軸Ｏに沿った方向から見た場合に概ねＳ字状を有している。より具体的には、弾性部３２は、第２押圧部３１ｂに概ね平行に配置された第１弾性部３２ａと、第１弾性部３２ａと第２押圧部３１ｂとを弾性的に連結する第２弾性部３２ｂと、第１弾性部３２ａと固定部３３とを弾性的に連結する第３弾性部３２ｃと、を有している。これにより、コリメータレンズ１９、保持部材３０および光学台２０の膨張および収縮を弾性部３２により吸収することができる。

なお、弾性部３２は概ねＳ字状の部分を含んでいればよく、光軸Ｏに沿った方向から見た場合に折れ曲がっている部分や湾曲している部分が少なくとも２カ所以上存在する形状であればよい。
固定部３３は、保持部材３０が光学台２０に固定されている部分であり、第１弾性部３２ａと概ね平行に配置されている。具体的には図４および図５に示すように、光学台２０に形成された１対の第１支持部２４、２５に対して接着剤２８ａ、２８ｂにより固定されている。図６に示すように、Ｙ軸方向負側の固定部３３には、開口部３３ａが形成されている。この固定部３３は、発光素子１６に近い方の固定部であり、開口部３３ａにより固定部３３と第１支持部２４との間の接触面積が小さくなる。これにより、第１支持部２４および固定部３３の間の熱抵抗が高くなり、第１支持部２４から固定部３３への伝熱量が減少する。

また、図５に示すように、第１支持部２４、２５には、接着剤２８ａ、２８ｂを注入するための１対の第１接着溝２４ａおよび１対の第２接着溝２５ａが形成されている。これにより、第１支持部２４、２５側の接着面積が増え、第１支持部２４、２５の接着強度が高まる。
さらに、図５に示すように、コリメータレンズ１９のＸ軸方向の位置決めは、光学台２０に形成された１対の第１突出部２４ｂおよび１対の第２突出部２５ｂにより行われている。具体的には、第１支持部２４周辺にはＺ軸方向に延びる１対の第１突出部２４ｂが形成されており、第２支持部２５周辺にはＺ軸方向に延びる１対の第２突出部２５ｂが形成されている。１対の第１突出部２４ｂおよび１対の第２突出部２５ｂは、１対の第２押圧部３１ｂよりも光軸Ｏ側に配置されている。

コリメータレンズ１９の環状面１９ｆは、Ｘ軸方向負側に配置された第１突出部２４ｂおよび第２突出部２５ｂとＸ軸方向に当接している。この状態で、他方の環状面１９ｆとＸ軸方向負側に配置された第１突出部２４ｂおよび第２突出部２５ｂとの間には、隙間が確保されている。コリメータレンズ１９の外周部は、Ｘ軸方向正側に配置された第１突出部２４ｂおよび第２突出部２５ｂに接着剤２８ｃ、２８ｄにより固定されている。これにより、コリメータレンズ１９のＸ軸方向の位置決めが行われている。
以上の構成により、コリメータレンズ１９は、保持部材３０により周囲を囲まれている状態で、保持部材３０により光学台２０に対して固定されている。
＜記録再生装置の動作＞
図１〜図４を用いて、記録再生装置１の動作について説明する。

図１および図２に示すように、スピンドルモータ７によりカートリッジ３内の光ディスク２が回転駆動される。カートリッジ３の開口部３ａにおいて、光ディスク２の表面に形成された情報記録面の一部が露出している。光ディスク２の回転により、情報記録面の全てが外部に順次露出する。光ピックアップ装置４からレーザー光が情報記録面に対して出射される。光ピックアップ装置４は、移動機構５により光ディスク２に対して半径方向に駆動される。以上の構成により、光ピックアップ装置４からのレーザー光の照射位置を変更することができる。
また、光ピックアップ装置４においては、図３および図４に示すように、発光素子１６からＹ軸方向正側にレーザー光が出射される。このレーザー光は、プリズム１１、コリメータレンズ１９、反射鏡１２を介して対物レンズ１３に入射する。対物レンズ１３によりレーザー光が光ディスク２の情報記録面に集光される。アクチュエータ１５により対物レンズ１３はフォーカス方向およびトラッキング方向に移動する。

情報記録面で反射したレーザー光は、光ピックアップ光学系１４を介して光学素子（図示せず）に入射し、光学素子により受光素子（図示せず）へ導かれる。光学素子からのレーザー光は、受光素子により電流値に変換され、その電流値に基づいて情報記録面に記録されている情報が再生される。
以上の動作により、記録再生装置１では光ディスク２に対して情報の記録および再生が行われる。
＜作用効果＞
（１）
発光素子１６はレーザー光を出射するため発熱する。発光素子１６において発生する熱は、スライドホルダ１７およびアオリホルダ１８を介して光学台２０に伝達される。光学台２０に伝達された熱は、プリズム１１およびコリメータレンズ１９周辺に伝達される。このため、光学台２０では第１支持部２４の方が第２支持部２５よりも温度が高い。第１支持部２４に伝達された熱は、Ｙ軸方向負側に配置される固定部３３に伝達される。

ここで、コリメータレンズ１９は保持部材３０により光学台２０に対して保持されている。Ｙ軸方向負側の固定部３３から伝わった熱は、Ｙ軸方向負側の弾性部３２に伝達され、Ｙ軸方向負側の第２押圧部３１ｂに伝達される。このとき、保持部材３０は一体の板状部材から構成されているため、押圧部３１からコリメータレンズ１９に伝達されるよりも早く、コリメータレンズ１９の外周部を囲む押圧部３１内に熱が伝達され、押圧部３１の温度が均一になりやすい。押圧部３１の温度が均一になると、押圧部３１周辺の空気の温度も均一になる。コリメータレンズ１９の温度は、周辺を囲む押圧部３１の温度や空気の温度に影響される。このため、この光ピックアップ装置４では、光学台２０の温度が均一でない場合であっても、コリメータレンズ１９の温度勾配が低減され、コリメータレンズ１９の光学性能の劣化を防止できる。

特に、押圧部３１により光軸Ｏ回りの３方向からコリメータレンズ１９は囲まれている。また、第２押圧部３１ｂは、第２当接部２２の周辺までＺ軸方向に延びており、第２当接部２２とＹ軸方向に重なり合っている。すなわち、コリメータレンズ１９の外周部の大部分が、第２当接部２２も含めて保持部材３０に囲まれている。このため、コリメータレンズ１９の温度勾配をより低減することができる。
また、弾性部３２を介して光学台２０に対してコリメータレンズ１９が支持されている。このため、雰囲気温度が変化し、コリメータレンズ１９、光学台２０および保持部材３０が膨張および収縮しても、その膨張および収縮を弾性部３２により吸収することができる。これにより、固定部３３と第１支持部２４、２５との接着部分に作用する応力が低減され、保持部材３０が脱落するのを防止できる。

このように、この光ピックアップ装置４では、温度変化による光学性能の劣化を防止しつつ、温度変化による光学部品の脱落を防止できる。
（２）
この光ピックアップ装置４では、押圧部３１とコリメータレンズ１９とが３点で接触しており、押圧部３１とコリメータレンズ１９との接触面積が小さい。これにより、保持部材３０からコリメータレンズ１９へ伝達される熱量を低減することができる。
（３）
この光ピックアップ装置４では、押圧部３１によりコリメータレンズ１９がＹ軸方向に挟み込まれている。このため、コリメータレンズ１９の光学台２０に対する位置決めが確実に行われ、膨張および収縮によりコリメータレンズ１９と保持部材３０とが相対移動するのを抑制することができる。

（４）
この光ピックアップ装置４では、保持部材３０の熱伝導率がコリメータレンズ１９や光学台２０の熱伝導率よりも高い。このため、保持部材３０の温度の均一化が促進され、押圧部３１からコリメータレンズ１９へ伝達される熱量をさらに低減することができる。
（５）
この光ピックアップ装置４では、１対の第２当接部２２によりコリメータレンズ１９のＹ軸方向への移動が規制される。これにより、コリメータレンズ１９の光学台２０に対する位置決めが確実に行われ、膨張および収縮によりコリメータレンズ１９と光学台２０材とが相対移動するのを防止することができる。
特に、前述のようにコリメータレンズ１９は保持部材３０によりＺ軸方向負側に押さえつけられている。このため、コリメータレンズ１９は、第１当接部２１および第２当接部２２に対して押さえつけられており、光学台２０に対するＹ軸方向の相対移動が確実に規制される。

（６）
この光ピックアップ装置４では、弾性部３２が概ねＳ字状に形成されているため、簡素な構成により各部材の膨張および収縮を吸収できる。これにより、雰囲気囲気温度の変化に伴うコリメータレンズ１９の光学台２０に対する移動を抑制できる。
また、弾性部３２が概ねＳ字状に形成されているため、保持部材３０の表面積が増加し、固定部３３を介して伝達された熱が押圧部３１に伝達される前に、弾性部３２により放熱しやすくなる。これにより、保持部材３０の温度変化が抑制される。これにより、コリメータレンズ１９の温度勾配をさらに低減できる。
（７）
この光ピックアップ装置４では、１対の固定部３３のうち一方の固定部３３は開口部３３ａを有している。このため、固定部３３と第１支持部２４との接触面積が減少し、第１支持部２４から固定部３３への伝熱量が減少する。これにより、コリメータレンズ１９の温度勾配をさらに低減できる。

ここで、開口部３３ａには、前述のような周囲が囲まれた孔のような形状の他に、スリットや切欠きのような一部が周囲に囲まれていない形状も考えられる。
（８）
この光ピックアップ装置４では、第１支持部２４、２５に接着溝２４ａ、２５ａが設けられている。これにより、第１支持部２４、２５側の接着面積が増え、第１支持部２４、２５の接着強度が高まる。また、保持部材３０を光学台２０に対してセットした状態で固定部３３と第１支持部２４、２５との間に接着剤を充填しやすくなり、保持部材３０の接着が容易となる。
（９）
以上のように、この光ピックアップ装置４では、保持部材３０によりコリメータレンズ１９の温度勾配を低減することができ、光学性能の劣化を防止できる。また、保持部材３０によりコリメータレンズ１９が温度変化により脱落するのを防止できる。したがって、この光ピックアップ装置４が搭載された記録再生装置１では、長時間使用して装置自体の温度が高くなっても、あるいは雰囲気温度が大きく変化しても、温度変化に伴う性能の低下を防止でき、使用環境や使用時間などに影響されない安定した性能を確保できる。

〔他の実施形態〕
本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。
（１）
前述の実施形態では、光ピックアップ装置４を例にレンズ保持構造について説明しているが、このレンズ保持構造が採用される装置は光ピックアップ装置に限定されない。例えば、レンズが搭載され、レンズの周辺に熱源が存在するような装置にも適用可能である。
（２）
コリメータレンズ１９の形は、前述のものに限定されない。例えば、レンズの形状は、光軸に沿った方向から見た場合に円形や楕円形などの他の形状であってもよい。

（３）
保持部材３０の形状は前述の実施形態に限定されない。例えば、保持部材３０の第１押圧部３１ａはＺ軸方向に湾曲しているが、例えば、第１押圧部３１ａがＸ軸方向に平行な平板であってもよい。また、押圧部３１は概ね矩形を有しているが、コリメータレンズ１９をＺ軸方向に押圧し、かつ、Ｘ軸方向に挟み込むような形状であれば、他の形状であってもよい。例えば、押圧部３１の形状としては、コリメータレンズ１９の外周部に沿った丸みを帯びた形状、あるいは矩形ではなく台形なども考えられる。
（４）
開口部３３ａは両方の固定部３３に形成されていてもよい。また、開口部３３ａにより接着面積が減少する。これを補うために、例えば図７に示すように、光学台１２０の支持部１２４に設けられた突起１２９を開口部１３３ａに引っかける構成も考えられる。この場合、保持部材１３０の固定部１３３と支持部１２４との固定強度をさらに高めることができる。なお、開口部１３３ａの形状としては、前述の開口部３３ａのように囲まれた開口ではなく、例えば、突起１２９をＺ軸方向から挿入可能なように、Ｚ軸方向負側に貫通したスリットなどが考えられる。

（５）
コリメータレンズ１９のＸ軸方向の位置決め方法は、前述の方法に限定されない。例えば、接着剤２８ｃ、２８ｄではなく、第１突出部２４ｂおよび第２突出部２５ｂの寸法精度を高めて、１対の第１突出部２４ｂの間および１対の第２突出部２５ｂの間にコリメータレンズ１９を嵌め込むだけであってもよい。

本発明に係るレンズ保持構造、光ピックアップ装置および光学式情報記録再生装置では、温度変化による光学性能の劣化を防止しつつ、温度変化による光学部品の脱落を防止できる。このため、本発明は、小型かつ大容量の記録媒体に対して高倍速記録を行う光学式情報記録再生装置の分野において有用である。

記録再生装置の概略斜視図（第１実施形態） 記録再生装置の部分斜視図（第１実施形態） 光ピックアップ装置の概略構成図（第１実施形態） 図３のＡ−Ａ断面図（第１実施形態） 図４のＢ−Ｂ断面図（第１実施形態） 保持部材の概略斜視図（第１実施形態） 光ピックアップ装置の部分断面図（他の実施形態） 光ピックアップ装置の概略構成図（従来技術） 図８のＣ−Ｃ断面図（従来技術）

符号の説明

１ 記録再生装置
２ 光ディスク（光学式情報記録媒体）
３ ディスクカートリッジ
４ 光ピックアップ装置
６ トラバースベース
７ スピンドルモータ（回転駆動装置）
１１ プリズム（反射光学系）
１２ 反射鏡
１３ 対物レンズ（対物光学系）
１４ 光ピックアップ光学系
１５ アクチュエータ
１６ 発光素子
２０ 光学台（支持部材）
２４ 第１支持部
２５ 第２支持部
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ 接着剤
３０ 保持部材
３１ 押圧部
３１ａ 第１押圧部
３１ｂ 第２押圧部
３２ 弾性部
３２ａ 第１弾性部
３２ｂ 第２弾性部
３２ｃ 第３弾性部
３３ 固定部
３３ａ 開口部
１２９ 突起

Claims (12)

1. レンズと、
   前記レンズの外周部と当接する当接部を有する支持部材と、
   前記支持部材に固定され、前記レンズを前記支持部材に対して保持する保持部材と、を備え、
   前記保持部材は、一体の板状部材であって、前記レンズの外周部の少なくとも一部を光軸回りに囲むとともに前記レンズを前記当接部へ押し付ける押圧部と、前記支持部材に固定される１対の固定部と、前記押圧部と前記１対の固定部とを弾性的に連結する１対の弾性部と、を有している、
   レンズ保持構造。
2. 前記レンズは、光軸回りに等ピッチで配置された第１外周部、第２外周部、第３外周部および第４外周部を有しており、
   前記第１外周部は、前記当接部と当接しており、
   前記第２外周部は、前記押圧部に押圧される部分であり、前記光軸に対して前記第１外周部と反対側に配置されており、
   前記押圧部は、前記第２外周部、第３外周部および第４外周部の半径方向外側に配置されている、
   請求項１に記載のレンズ保持構造。
3. 前記押圧部は、前記第２外周部と当接する第１押圧部と、前記第３外周部および第４外周部と当接する１対の第２押圧部と、を有している、
   請求項２に記載のレンズ保持構造。
4. 前記当接部は、前記第１外周部と当接する第１当接部と、前記レンズの外周部と当接し前記第１当接部に沿って前記光軸に垂直な方向へ前記レンズが移動するのを規制する１対の第２当接部と、を有している、
   請求項３に記載のレンズ保持構造。
5. 前記第１外周部および第２外周部を結んだ方向を第１方向、前記第３外周部および第４外周部を結んだ方向を第２方向とした場合、前記第２押圧部は、前記第２当接部の周辺まで前記第１方向に延びており、前記第２当接部と前記第２方向に重なり合っている、
   請求項４に記載のレンズ保持構造。
6. 前記レンズの光軸に沿った方向から見た場合、前記弾性部は、略Ｓ字状の部分を有している、
   請求項１から５のいずれかに記載のレンズ保持構造。
7. 前記１対の固定部のうち少なくとも一方は、前記開口部を有している、
   請求項１から６のいずれかに記載のレンズ保持構造。
8. 前記支持部材は、前記支持部に設けられ、前記開口部に嵌め込まれる突起をさらに有している、
   請求項７に記載のレンズ保持構造。
9. 前記レンズは、光学有効領域としてのレンズ面と、前記レンズ面の外周側に形成され前記レンズの光軸に沿った方向に略垂直な光学非有効領域としての環状面と、を有しており、
   前記レンズは、前記環状面と前記支持部材とが当接することで、前記光軸に沿った方向のうち一方への位置決めが行われている、
   請求項１から８のいずれかに記載のレンズ保持構造。
10. 前記保持部材の熱伝導率は、前記レンズおよび支持部材のうち少なくとも一方の熱伝導率よりも高い、
    請求項１から９のいずれかに記載のレンズ保持構造。
11. 光学式情報記録媒体に対して情報の記録および再生を行う光ピックアップ装置であって、
    レーザー光を出射する発光素子と、
    前記レーザー光を反射する反射光学系と、
    前記反射光学系からのレーザー光を平行光に変換するコリメータレンズと、
    前記平行光を前記光学式情報記録媒体の記録面上に集光する対物光学系と、
    前記発光素子、コリメータレンズ、反射光学系を収容する光学台と、を備え、
    前記コリメータレンズは、請求項１から１０のいずれかに記載のレンズ保持構造により、前記光学台に対して保持されている、
    光ピックアップ装置。
12. 前記光学式情報記録媒体を駆動する回転駆動装置と、
    請求項１１に記載の光ピックアップ装置と、
    を備えた、光学式情報記録再生装置。

Images