JP2009037668A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

【課題】安価かつ簡素な構成で、対物レンズへの熱伝達を抑えられるとともに、対物レンズの不均一な温度分布を低減することができる光ピックアップを提供する。
【解決手段】対物レンズ１と、対物レンズ１を保持する凹状のレンズ保持部３ａを設けたレンズホルダ３とを備えた光ピックアップであって、レンズ保持部３ａに、対物レンズ１に当接して対物レンズ１を支持する複数の突起部９ａ、９ｂ、９ｃを設けており、レンズ保持部３ａは、少なくとも対物レンズ１の径方向において、レンズ保持部３ａと対物レンズ１との間に空隙６ａ、６ｂ、６ｃがあるように形成している。
【選択図】図１

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。

ＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスク記録媒体に記録された情報の読み取り、又は光ディスク記録媒体への記録のために、従来から対物レンズと光ディスクとの相対位置をコイルとマグネットとから構成された電磁アクチュエータにより制御する光ピックアップが一般的に用いられている。

光ピックアップは、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とを備えている。このレンズホルダは、フォーカス方向に駆動するためのフォーカスコイルと、トラッキング方向に駆動するトラッキングコイルとを設けている。このような光ピックアップは、例えば４本のワイヤーにより片持ち支持された構成となっている。

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。このため、対物レンズは、発熱源であるフォーカスコイル及びトラッキングコイルに近接して配置されることになる。また、記録・再生の高倍速化も進展し、フォーカスコイル及びトラッキングコイルに通電する駆動電流が増加する傾向にある。

このため、コイルからの発熱によりレンズホルダが加熱され、対物レンズの温度が上昇する。この場合、対物レンズには、コイルに近い側が遠い側に比べて高くなるという温度分布が生じる。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、容易に肉厚が変化し、軸非対称の熱変形を起し、コマ収差、球面収差、アス収差が増加するという問題があった。

前記のような問題を解決する光ピックアップとして、特許文献１に提案されたものがある。この光ピックアップは、プラスチックレンズの下側にかつそれに接触するように厚さが一定の円環状に形成された例えばベリリウム鋼合金のような熱伝導率の高い部材を配置することにより、プラスチックレンズの温度勾配を低減し、これに起因する各種収差を低減するというものである。
特開平１１−１７６００９号公報

しかしながら、特許文献１に提案された光ピックアップの構成では、コイルからの熱を高熱伝導率の円環状部材により拡散することにより、対物レンズの温度勾配をある程度低減することは可能であるが、コイルに近い側の対物レンズの温度が遠い側に比べて若干高くなるという傾向は解消しない。

また、光ピックアップアクチュエータの可動部である対物レンズ及びコイルを搭載したレンズホルダは、環状部材により重量が重くなる。この場合、その重量増加分の推力を稼ぐために駆動電流が増加し、その結果コイルの発熱量が増加するという問題があった。また、環状部材追加によりコストが増加するとともに、光ピックアップの組立て工数も増加する。

本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、安価かつ簡素な構成で、対物レンズへの熱伝達を抑えられるとともに、対物レンズの不均一な温度分布を低減することができる光ピックアップを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明の光ピックアップは、対物レンズと、前記対物レンズを保持する凹状のレンズ保持部を設けたレンズホルダとを備えた光ピックアップであって、前記レンズ保持部に、前記対物レンズに当接して前記対物レンズを支持する複数の突起部を設けており、前記レンズ保持部は、少なくとも前記対物レンズの径方向において、前記レンズ保持部と前記対物レンズとの間に空隙があるように形成していることを特徴とする。

本発明によれば、安価かつ簡素な構成で、対物レンズへの熱伝達を抑えられるとともに、対物レンズの不均一な温度分布を低減することができる。

本発明の光ピックアップによれば、レンズ保持部と対物レンズとの間に空隙を設けたことにより、対物レンズへの熱伝達を抑えることができ、対物レンズを支持する複数の突起部の配置を調整することにより、対物レンズの不均一な温度分布を低減することができる。このことは、レンズホルダの形状自体の設定により可能になるので、安価かつ簡素な構成で前記効果が得られる。

本発明の光ピックアップにおいては、前記レンズ保持部は、前記対物レンズの光軸方向において、前記レンズ保持部と前記対物レンズとの間に空隙があるように形成していることが好ましい。この構成によれば、対物レンズへの熱伝達をより抑えることができる。

また、前記レンズホルダのうち、前記突起部に対応する位置に、凹状の接着剤塗布部を形成し、前記接着剤塗布部と前記空隙との間に壁部を形成していることが好ましい。この構成によれば、接着剤が空隙内に流出して空隙を塞ぎ放熱効果が低下することを防止することができる。

また、前記壁部の厚みは、前記対物レンズに近づくほど薄くしていることが好ましい。この構成によれば、壁部の強度を確保しつつ、対物レンズへの熱伝達を抑えることができる。

また、前記接着剤塗布部内に、前記対物レンズ及び前記突起部に対向する対向面を有する凸状の接着剤保持部を形成しており、前記対向面と、前記対物レンズ及び前記突起部との間に接着剤を収納する空間を形成していることが好ましい。この構成によれば、接着剤の収納量は一定量になるので、確実な接着ができるとともに、接着面積が増えて対物レンズへの熱伝達が大きくなることも防止することができる。

また、前記接着剤保持部の前記対向面と反対の面側に、凹状の接着剤溜り部を形成していることが好ましい。この構成によれば、接着剤の塗布量を増加させた場合であっても、溢れ出た接着剤を溜めることができる。

また、前記対向面と、前記対物レンズ又は前記突起部との間の対向距離は、前記接着剤の注入側に近づくほど大きくしていることが好ましい。この構成によれば、接着剤の注入のための開口面積を確保しつつ、接着剤の塗布量を抑えて対物レンズへの熱伝達を抑えることができる。

また、前記各突起部は、互いに１２０度の角度で交差する３本の線上にあるように３箇所に配置していることが好ましい。この構成によれば、対物レンズとレンズホルダとを最小の接触状態で、かつ対物レンズをレンズホルダに堅牢に固定することができる。

また、前記複数の突起部のうちの１つの突起部を通る線に対し、残りの突起部は前記線に対して対称に配置されていることが好ましい。この構成によれば、中心線上にある突起部を基準にして、残りの突起部を調整することによって、対物レンズの光軸を合わせるための全体調整が容易になる。

また、前記複数の突起部は同じ形状であることが好ましい。この構成によれば、対物レンズの光軸ずれを低減し、精度をより向上させることができる。

また、前記対物レンズはプラスチックで形成していることが好ましい。この構成によれば、対物レンズを軽量化できるので、光デイスクの面振れに対する追従性能を高めることができる。この軽量化により、対物レンズを駆動する際の電磁力を小さくできるので、制御電流を減らすことができる。このことにより、コイル基板から発生する熱が抑えられるので、対物レンズの各種収差を低減することができる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る光ピックアップの平面図である。図２は、図１のＡ部の拡大図である。図３は、図１のＸＸ線における断面図である。図４は、図３のＢ部の拡大図である。図５は、図１のＹＹ線における断面図である。

液晶ポリマー樹脂等で射出成形されたレンズホルダ３に、対物レンズ１とコイル基板２a及び２ｂとが保持されている。対物レンズ１は、ＰＭＭＡ等のプラスチックで形成したものである。

コイル基板２a及び２ｂは、レンズホルダ３をフォーカス及びトラッキング方向へ駆動させるためのコイル配線パターンを、プリント配線板に一体に積層形成したものである。４a、４ｂは、駆動磁気回路のマグネットである。５a、５ｂ、５ｃ、５ｄは、レンズホルダ３を弾性支持するサスペンションワイヤである。この４本のサスペンションワイヤ５a−５ｄにより、レンズホルダ３は片持ち支持されている。

図３に示したように、レンズホルダ３に凹状のレンズ保持部３ａを形成しており、このレンズ保持部３ａに対物レンズ１を保持している。図１−４に示したように、レンズ保持部３ａには、突起部９ａ、９ｂ、９ｃを設けている。対物レンズ１を突起部９ａ、９ｂ、９ｃ上に載置することにより、対物レンズ１の光軸の位置が規制されることになる。

また、突起部９ａ、９ｂ、９ｃのそれぞれに対応させて、凹状の接着剤塗布部１０ａ、１０ｂ、１０ｃを形成している。図１、３に示したように、突起部９ａ、９ｂ、９ｃ上に対物レンズ１を載置した状態で、接着剤塗布部１０ａ、１０ｂ、１０ｃに、接着剤８ａ、８ｂ、８ｃを塗布して、対物レンズ１をレンズホルダ３に固定している。接着剤８ａ、８ｂ、８ｃとして、例えばＵＶ硬化型接着剤が挙げられる。

次に、図１に示したように、対物レンズ１の外周に沿った部分のうち、接着剤塗布部１０ａと接着剤塗布部１０ｂとの間に空隙６ａ、接着剤塗布部１０ｂと接着剤塗布部１０ｃとの間に空隙６ｂ、接着剤塗布部１０ｃと接着剤塗布部１０ａとの間に空隙６ｃを形成している。このことにより、図５に示したように、空隙６ａにおいては、対物レンズ１の径方向において、対物レンズ１とレンズホルダ３とが接触しない構造となっている。空隙６ｂ、６ｃについても同様である。

ここで、対物レンズ１を駆動するためには、コイル基板２a、２ｂに電流を供給する必要がある。この場合、電流が流れたことにより、コイル基板２a、２ｂのコイルが発熱する。この熱は、レンズホルダ３に伝熱し、さらにレンズホルダ３と対物レンズ１との接触部を経て対物レンズ１に伝熱する。

本実施の形態では、空隙６ａ、６ｂ、６ｃを形成したことにより、対物レンズ１への熱伝達を抑えることができる。さらに、空隙６ａ、６ｂ、６ｃにおいては、対物レンズ１とレンズホルダ３の間に空気が通ることができるので、放熱効果が得られる。

図５において、空隙６ａは、対物レンズ１の径方向において、レンズ保持部３ａと対物レンズ１との間に空隙があるように形成している。放熱効果をより高めるには、図５の例のように、対物レンズ１の光軸方向においても、レンズ保持部３ａと対物レンズ１との間にも空隙があるようにすることが好ましい。

さらに、本実施の形態は、対物レンズ１に伝達される熱量を制限する効果を高めるために、対物レンズ１の外周部分の大半、すなわち最小限の接着部を除く部分を、空隙６ａ、６ｂ、６ｃとしている。

コイル基板２a、２ｂからレンズホルダ３に伝熱した熱は、図４から分かるように、突起部９ａ及び接着剤８ａを経て対物レンズ１に伝わる。突起部９ｂ、９ｃ、接着剤８ｂ、８ｃについても同様である。また、図４に示したように、接着剤塗布部１０ａは、凹状に形成しているので、図２に示したように、凹部１０ａと空隙６ａとの間、凹部１０ａと空隙６ｃとの間に壁部１３が形成される。このため、レンズホルダ３に伝熱した熱は、壁部１３の端部を経て対物レンズ１に伝わる。このことは、凹部１０ｂ、１０ｃについても同様である。

したがって、空隙６ａ、６ｂ、６ｃにおいては、対物レンズ１への熱伝達が抑えられているのに対して、接着剤塗布部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及びその近傍においては、レンズホルダ３に伝熱した熱は、対物レンズ１に直接伝わることになる。一方、レンズホルダ３においては、コイル基板２a、２ｂに近い部分と遠い部分とでは温度差があり温度分布が生じる。

このため、突起部９ａ、９ｂ、９ｃ、及びこれに対応した位置にある接着剤塗布部１０ａ、１０ｂ、１０ｃの位置を調整することにより、対物レンズ１の温度分布を調整することができる。すなわち、突起部９ａ、９ｂ、９ｃ、接着剤塗布部１０ａ、１０ｂ、１０ｃの配置は設計段階で設定できるので、対物レンズ１の温度分布が最も均一になるように、これらの配置を決定すればよい。

次に、接着剤塗布部について、より具体的に説明する。図３、４に示したように、接着剤塗布部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ内には、それぞれ凸状の接着剤保持部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ（１１ｃは図示せず）を設けている。図４に示したように、接着剤保持部１１ａは、対物レンズ１の外周部及び突起部９ａと対向する対向面１２を有している。この対向面１２と、対物レンズ１及び突起部９ａとの間の空間に、接着剤８ａを充填することができる。接着剤保持部１１ｂ、１１ｃについても同様である。この構成によれば、対向面１２と、対物レンズ１及び突起部９ａとの間の空間に収納される接着剤は一定量になる。このことにより、確実な接着ができるとともに、接着面積が増えて対物レンズ１への熱伝達が大きくなることも防止することができる。

一方、接着剤８ａを塗布する際に、塗布量を一定量とすることは困難である。このため、接着剤８ａは若干増量して塗布することになる。図４において、凹部１０の壁面と、接着剤保持部１１ａの対向面１２の反対側の面との間に、接着溜り部７ａを形成している。このことにより、溢れ出た接着剤８ａは、接着溜り部７ａに流れ込むことになる。接着溜り部７ａに流れ込んだ接着剤８ａは、対物レンズ１には接着していないので、対物レンズ１の熱伝達に影響することはない。同様に、接着剤保持部１１ｂ、１１ｃについても、接着溜り部７ｂ、７ｃを設ければよい（図１、３）。

前記の通り、接着剤８ａ、８ｂ、８ｃは、凹状の接着剤塗布部１０ａ、１０ｂ、１０ｃに充填することができる。図１、２において、例えば凹部１０ａでは、凹部１０ａと空隙６ａとの間、凹部１０ａと空隙６ｃとの間に壁部１３が形成されている。このことにより、接着剤８ａは凹部１０ａ内に収納されることになる。このため、接着剤８ａが空隙６ａ又は空隙６ｃ内に流出して空隙６ａ又は空隙６ｃを塞ぎ放熱効果が低下することを防止することができる。

また、壁部１３の厚みは、図２に示したように、対物レンズ１に近づくほど薄くしている。このことにより、壁部１３の強度を確保しつつ、コイル基板２a、２ｂのコイルから発生した熱の対物レンズ１への熱伝達を抑えることができる。このことは、接着剤塗布部１０ｂ、１０ｃにおいても、同様である。

さらに、図４に示したように、接着剤保持部１１ａの対向面１２は、対物レンズ１及び突起部９ａとの対向距離が接着剤の注入側（レンズホルダ３の表面側）に向かうにつれて大きくなるように傾斜させている。このことにより、接着剤の注入のための開口面積を確保しつつ、接着剤の塗布量を抑えてコイル基板２a、２ｂから発生する熱の対物レンズ１への熱伝達を抑えることができる。

前記実施の形態の例では、突起部９ａ、９ｂ、９ｃは、図１のように３箇所に設けた接着剤塗布部１０ａ、１０ｂ、１０ｃに対応させて、３箇所設けている。この際、突起部９ａ、９ｂ、９ｃはそれぞれ、互いに１２０度の角度で交差する３本の線上にあるように配置されていることが好ましい。この構成によれば、対物レンズ１とレンズホルダ３とが最小の接触状態で、かつ対物レンズ１をレンズホルダ３に堅牢に固定することができる。

また、図１の例のように、突起部９ｃを通る線に対して対称に残りの突起部９ａ、９ｂが配置されていることが好ましい。突起部９ｃを通る線は、例えばコイル基板２a、２ｂとの間の中心を通る中心線である。図６は、図１とは別の例に係る光ピックアップの平面図を示している。突起部９ａ、９ｂ、９ｃの配置は、図１の例に限らず、図６の例の配置でもよい。

このように突起部９ａ、９ｂを対称に配置した構成によれば、線上にある突起部９ｃを基準にして、残りの突起部９ａと突起部９ｂとを調整することによって、対物レンズ１の光軸を合わせるための全体調整が容易になる。また、突起部９ａ、９ｂ、９ｃの形状を全て同じものにすることにより対物レンズ１の光軸ずれを低減し、精度をより向上させることができる。

さらに、対物レンズ１の材質をプラスチックにすることにより、対物レンズ１を軽量化できるので、光デイスクの面振れに対する追従性能を高めることができる。この軽量化により、対物レンズ１を駆動する際の電磁力を小さくできるので、制御電流を減らすことができる。このことにより、コイル基板２a、２bから発生する熱が抑えられるので、対物レンズ１の各種収差を低減することができる。

なお、突起部及びこれに対応した接着剤塗布部の個数、配置は、前記の例に限るものではなく、対物レンズの光軸調整、対物レンズの温度分布の均一性等を考慮して適宜決定すればよい。

また、接着剤塗布時の注入量及び注入位置の精度が確保可能であれば、接着剤保持部や、接着溜り部を設けない構成でもよい。

本発明によれば、安価かつ簡素な構成で、対物レンズへの熱伝達を抑えられるとともに、対物レンズの不均一な温度分布を低減することができるので、本発明は、特に小型化・薄型化、高倍速化を図る光学式記録再生装置に用いられる光ピックアップとして有用である。

図１は、本発明の一実施の形態に係る光ピックアップの平面図。 図１のＡ部の拡大図。 図１のＸＸ線における断面図。 図３のＢ部の拡大図。 図１のＹＹ線における断面図。 本発明の別の実施の形態に係る光ピックアップの平面図。

符号の説明

１ 対物レンズ
２a，２ｂ コイル基板
３ レンズホルダ
４a，４ｂ マグネット
５a，５ｂ，５ｃ，５ｄ サスペンションワイヤ
６a，６ｂ，６ｃ 空隙
７a，７ｂ，７ｃ 接着溜り部
８a，８ｂ，８ｃ 接着剤
９a，９ｂ，９ｃ 突起部
１０a，１０ｂ，１０ｃ 接着剤塗布部
１１a，１１ｂ，１１ｃ 接着剤保持部
１２ 対向面
１３ 壁部

Claims (11)

1. 対物レンズと、
   前記対物レンズを保持する凹状のレンズ保持部を設けたレンズホルダとを備えた光ピックアップであって、
   前記レンズ保持部に、前記対物レンズに当接して前記対物レンズを支持する複数の突起部を設けており、
   前記レンズ保持部は、少なくとも前記対物レンズの径方向において、前記レンズ保持部と前記対物レンズとの間に空隙があるように形成していることを特徴とする光ピックアップ。
2. 前記レンズ保持部は、前記対物レンズの光軸方向において、前記レンズ保持部と前記対物レンズとの間に空隙があるように形成している請求項１に記載の光ピックアップ。
3. 前記レンズホルダのうち、前記突起部に対応する位置に、凹状の接着剤塗布部を形成し、前記接着剤塗布部と前記空隙との間に壁部を形成している請求項１又は２に記載の光ピックアップ。
4. 前記壁部の厚みは、前記対物レンズに近づくほど薄くしている請求項３に記載の光ピックアップ。
5. 前記接着剤塗布部内に、前記対物レンズ及び前記突起部に対向する対向面を有する凸状の接着剤保持部を形成しており、前記対向面と、前記対物レンズ及び前記突起部との間に接着剤を収納する空間を形成している請求項３又は４に記載の光ピックアップ。
6. 前記接着剤保持部の前記対向面と反対の面側に、凹状の接着剤溜り部を形成している請求項５に記載の光ピックアップ。
7. 前記対向面と、前記対物レンズ又は前記突起部との間の対向距離は、前記接着剤の注入側に近づくほど大きくしている請求項５又は６に記載の光ピックアップ。
8. 前記各突起部は、互いに１２０度の角度で交差する３本の線上にあるように３箇所に配置している請求項１から７のいずれかに記載の光ピックアップ。
9. 前記複数の突起部のうちの１つの突起部を通る線に対し、残りの突起部は前記線に対して対称に配置されている請求項１から７のいずれかに記載の光ピックアップ。
10. 前記複数の突起部は同じ形状である請求項１から９のいずれかに記載の光ピックアップ。
11. 前記対物レンズはプラスチックで形成している請求項１から１０のいずれかに記載の光ピックアップ。

Images