JP2009266264A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成であるにもかかわらず、検出レンズの位置調整を精度よく行うことができる光ピックアップを得る。
【解決手段】検出レンズ６０を保持したレンズホルダ６１と、レンズホルダ６１を受け入れる光学ベース５０とを有し、レンズホルダ６１は、検出レンズ６０の中心から一方向に片寄った位置にレンズホルダ６１本体よりも検出レンズ６０の光軸方向に直交する方向に張り出していて調整冶具７０を当接させることができる張り出し部６２を有し、張り出し部６２には光学ベース５０の受け面５２に光軸と平行な方向に線接触する当接部が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ピックアップに関するもので、特に、光検出器の前方に配置される検出レンズの位置調整機構に関するものである。

ＤＶＤ、ＣＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭなどの光ディスクに情報信号を記録し再生する光ピックアップは、各種の光学部品で構成され、これらの光学部品は所定の位置に精密に位置決めされる。図５は単純な構成の光ピックアップにおける光学部品の配置例を概略的に示す。図５において、光源である半導体レーザ１から射出される光ビームの光路上には、コリメートレンズ２、偏向ビームスプリッタ（以下「ＰＢＳ」という）３、１／４波長板４、対物レンズ５がこの順に配置され、対物レンズ５は記録媒体である光ディスク６の記録面と対向している。コリメートレンズ２で平行光束とされた半導体レーザ１からからの光ビームは、ＰＢＳ３、１／４波長板４を透過し、対物レンズ５によってディスク６の記録面に集光される。

光ビームはディスク６の記録面で反射され、対物レンズ５、１／４波長板４の順に逆に戻り、ＰＢＳ３で半導体レーザ１側からの光ビームと分離されて側方に反射されるようになっている。この反射光路上には、検出レンズ７、光検出器８がこの順に配置されている。検出レンズ７は上記反射光を検出器８の受光面に結像させる。検出器８は、検出方式によって受光部が例えば４分割、あるいは３分割されていて、周知のとおり、それぞれの受光部の検出出力を比較しあるいは演算することによって、光ディスク８の記録面に対するフォーカシングずれ、トラッキングずれを検出し、また、光ディスク８の記録信号を読み取ることができる。上記フォーカシング及びトラッキングずれに応じて、周知のとおり対物レンズ５のフォーカシング制御、トラッキング制御を行い、常に正しいフォーカシング位置、トラッキング位置を保つように構成されている。

上記各光学部品は、所定の位置に高い精度で位置決めされていなければならない。本願発明では特に検出レンズ７の位置調整機構部分の構成に着目した。図６、図７は、これまで用いられてきた検出レンズ７の位置調整機構の例を示す。図６、図７において、検出レンズ７はその外周面がレンズホルダ１１に囲まれてレンズホルダ１１により保持されている。レンズホルダ１１は下部両側が対称形に斜めに切除されて傾斜摺動面１２となっている。レンズホルダ１１の上面側には、中央部の突起１３を残して両肩部が切除され、両側に段部１４が形成されている。

レンズホルダ１１は光学ベース２０に取り付けられる。光学ベース２０はレンズホルダ１１を受け入れ可能に抉られていて、この抉られた部分の底部には、レンズホルダ１１の傾斜摺動面１２の受け面２１が、傾斜摺動面１２の傾斜角度と同じ角度に傾斜して対称に形成されている。上記傾斜摺動面１２とその受け面２１は検出レンズ７の光軸と平行な方向に伸びていて、受け面２１に沿って傾斜摺動面１２を摺動させることにより、光学ベース２０に対してレンズホルダ１１をレンズ７の光軸方向に移動させることができるように構成されている。光学ベース２０に対するレンズホルダ１１の光軸方向への相対移動は、調整用冶具である一対のピン２５を、上記突起１３を挟んでレンズホルダ１１の両肩部に当て、一対のピン２５に光軸方向の力を加えることにより行うようになっている。このようにしてレンズホルダ１１の光軸方向の位置を調整することにより、検出レンズ７の位置を調整することができる。

上記受け面２１と傾斜摺動面１２は、レンズホルダ１１が円滑に摺動することができるように平滑な面に仕上げられ、また、受け面２１と傾斜摺動面１２の間に滑りを良くするワックスなどが塗布されることもある。上記受け面２１と傾斜摺動面１２との摺接面を除き、光学ベース２０の内壁面とレンズホルダ１１の外壁面との間には隙間が形成され、光学ベース２０に対するレンズホルダ１１の位置調整に対する抵抗力乃至は摩擦力が働かないようになっている。また、光学ベース２０の内壁面の両側上部はより大きく切除されていて、この切除部分は接着剤塗布空間２２となっている。したがって、上記のようにして検出レンズ７の位置を調整した後、接着剤塗布空間２２に接着剤を塗布することにより、検出レンズ７を光学ベース２０に位置調整した状態で固定することができる。

上記の光ピックアップにおける検出レンズ７の位置調整機構によれば、調整時の力点と作用点間の距離Ｓ１が長いことによって調整時にモーメント力が働き、調整を円滑に行うことができないという難点がある。これをより具体的に説明する。光学ベース２０の傾斜摺動面１２に摺接するレンズホルダ１１の受け面２１はレンズホルダ１１の下部にあり、これに対して、ピン２５が当たるレンズホルダ１１の両肩部はレンズホルダ１１の上端部にある。レンズホルダ１１の両肩部は、ここにピン２５によって光軸方向の力が加えられるから力点となり、上記傾斜摺動面１２と受け面２１の摺接部分は作用点となる。上記力点と作用点はレンズホルダ１１の上下方向両端部に分かれているため、上記の距離Ｓ１が長くなる。そのため、ピン２５によってレンズホルダ１１に光軸方向の力を加えると、上記傾斜摺動面１２と受け面２１の摺接部分の摩擦抵抗で傾斜摺動面１２が受け面２１に引っ掛かり、上記傾斜摺動面１２と受け面２１の摺接部分を支点としてレンズホルダ１１にモーメント力が働いてレンズホルダ１１が倒れようとし、レンズホルダ１１は円滑に動くことができない。上記摺接部分の滑りをよくするためにワックスを塗布しても、上記モーメント力が働くことに変わりがないため、根本的な改善にはならない。これが検出レンズ７の位置調整を円滑に行うことができない要因である。

検出レンズの位置調整機構ではないが、本願発明のような光ピックアップにおける光学素子の位置調整機構を開示した文献として特許文献１がある。特許文献１には、コリメートレンズの固定構造に関し、コリメートレンズを保持するとともに変形して弾性を生じるばね部が一体に形成されたレンズホルダを備え、ベースフレームには、レンズホルダを挿入可能とするとともにレンズホルダを一方向にスライド可能かつ位置決め可能な当接部と、上記ばね部を受けるばね当接部とを有する収容孔を設けて、コリメートレンズの光軸方向の位置調整を可能にした光ピックアップが開示されている。

特開２００５−１４９６０７号公報

光ピックアップに用いられる検出レンズは、フォーカシングずれ、トラッキングずれを精度よく検出するために、光軸方向の位置を精度よく調整し、その位置で固定する必要がある。しかし、図６、図７に示した従来の位置調整機構では、前述のとおり円滑な位置調整ができず、位置調整精度を高めることも難しい。また、特許文献１に記載されている調整機構を光ピックアップの検出レンズ位置調整機構に適用しても、外部からの操作によるレンズとホルダとの相対移動調整のしやすさに関しては考慮されておらず、レンズがばね力によってホルダの内面に圧接しているため、円滑な光軸方向の位置調整を行うことはできない。

本発明は、簡単な構成であるにもかかわらず、検出レンズの位置調整を精度よく行う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。

本発明は、検出レンズを保持したレンズホルダと、レンズホルダを受け入れる光学ベースとを有し、レンズホルダは、検出レンズの中心から一方向に片寄った位置にレンズホルダ本体よりも検出レンズの光軸方向に直交する方向に張り出していて調整冶具を当接させることができる張り出し部を有し、上記張り出し部には光学ベースの受け面に上記光軸と平行な方向に線接触する当接部が形成されていることを最も主要な特徴とする。

レンズホルダに形成した張り出し部に、光学ベースの受け面と線接触する当接部を形成し、また、上記張り出し部に調整冶具を当接させることができるようにしたため、調整時具が当接する力点と光学ベースとの当接部である作用点とが接近し、上記力点にレンズ光軸方向に力を加えたとき、上記作用点を中心としてレンズホルダを回転させようとするモーメント力は小さくなる。加えて、レンズホルダの張り出し部と光学ベースの受け面はレンズ光軸方向に線接触するため、この接触部の摩擦抵抗は小さくなる。もって、レンズホルダの張り出し部が調整冶具によってレンズ光軸方向に押されたとき、レンズホルダが円滑に移動し、検出レンズの位置調整を精度よく行うことができる。

以下、本発明にかかる光ピックアップの実施例を、図を用いて説明する。
図１乃至図４において、符号５０を付して示す光学ベースは光ピックアップ全体の基台を構成している。光学ベース５０は、検出レンズ６０を位置調整可能に保持する部分に、検出レンズ６０を保持したレンズホルダ６１を受け入れる溝５１を有している。溝５１は後で説明する検出レンズ６０の光軸方向に伸びている。溝５１を構成する両側の壁の上端部は、ほぼ４５度の傾斜角度で平面に形成された受け面５２となっており、受け面５２は水平方向の平面からなる段部５３に続いている。

光学ベース５０の溝５１には、検出レンズ６０の周囲を囲むことにより検出レンズ６０を保持したレンズホルダ６１の本体部分が、レンズ６０の光軸を上記溝５１の延びる方向に向けて挿入されている。検出レンズ６０は、図５に示すような光ピックアップにおける検出レンズ７に相当する。レンズホルダ６１は、検出レンズ６０の中心から一方向に片寄った位置に、レンズホルダ６１の本体よりも検出レンズ６０の光軸方向に直交する方向に張り出した張り出し部６２を一体に有している。図２、図４にも示すように、レンズホルダ６１の張り出し部６２は、レンズホルダ６１の本体よりも検出レンズ６０の光軸方向にも張り出している。

レンズホルダ６１の本体部分は、光学ベース５０に接触しないように溝５１に挿入されていて、レンズホルダ６１の張り出し部６２に形成されている当接円弧面６３が光学ベース５０の受け面５２に当接している。上記当接円弧面６３はレンズホルダ６１の本体部分からレンズ６０の光軸方向両側に張り出した部分の下側に形成されている。図３には上記当接円弧面６３をより詳細に示している。検出レンズ６０の光軸に対し直交する方向の面内において、上記当接円弧面６３を描く円弧を延長した仮想円は検出レンズ６０の光軸中心を通っている。この当接円弧面６３を受ける光学ベース５０の受け面５２は平面であるため、当接円弧面６３が受け面５２に線接触してレンズホルダ６１が光学ベース５０に保持されている。図２において符号６６を付して示す直線は、当接円弧面６３と受け面５２との接触線を示している。この接触線の方向は、検出レンズ６０の光軸と平行な方向である。

レンズホルダ６１の当接円弧面６３に続いて、レンズ６０の光軸に直交する方向の両側に傾き規制用突出部６４が水平方向に突出して一体に形成されている。各規制用突出部６４は光学ベース５０の各段部５３の上面に対向する。上記のようにしてレンズホルダ６１が光学ベース５０に保持されている状態では、上記各規制用突出部６４と光学ベース５０の各段部５３の上面との間に僅かな隙間６５（図１参照）が生じ、上記各規制用突出部６４は光学ベース５０から離間している。レンズホルダ６１の張り出し部６２には、レンズ６０の光軸方向において張り出し部６２を前後に分けるようにして、調整冶具を挿入するための空間６７が形成されている。空間６７は、レンズ６０の光軸に直交する方向の両側に形成されている。図示の実施例では、張り出し部６２の一部を切り欠くことによって空間６７が形成されているが、孔を形成することによって空間６７を形成してもよい。光学ベース５０に形成されている溝５１、受け面５２、段部５３は、レンズホルダ６１の張り出し部６２よりも、レンズ６０の光軸方向に長く形成されていて、この長さ範囲でレンズホルダ６１を光軸方向に移動させることができるようになっている。

以上説明したように、レンズホルダ６１は、その当接円弧面６３が光学ベース５０の受け面５２に線接触することによって光学ベース５０に支持され、線接触部以外は光学ベース５０から離間している。したがって、レンズホルダ６１を光学ベース５０に対して摺動させようとするときの摩擦抵抗を小さくすることができる。レンズホルダ６１の上記両側の空間６７には、調整冶具であるピン７０をそれぞれ差し込み、ピン７０で張り出し部６２を光軸方向前後に押すことによりレンズ６０の光軸方向の位置を調整することができる。ピン７０と張り出し部６２の当接部が力点となり、当接円弧面６３と光学ベース５０の受け面５２との線接触部が作用点となる。この力点と作用点は、レンズホルダ６１の検出レンズ６０の中心から一方向に片寄った位置に一体に形成した張り出し部６２に集約されているため、力点と作用点の間隔Ｓ２（図１参照）は、図７で説明した従来例における力点と作用点の間隔Ｓ１よりも数分の１程度に小さくすることができ、ピン７０で押されたときのモーメント力を小さくすることができる。

このように、レンズホルダ６１と光学ベース５０との摩擦抵抗を小さくすることができることと、レンズ位置調整時の力点と作用点との間隔を小さくすることが可能であることとがあいまって、レンズホルダ６１を光学ベース５０に対して円滑に光軸方向に移動させることができ、検出レンズの光軸方向の位置調整を高い精度で行うことができる。
また、図示の実施例では、レンズホルダ６１の本体部分の光軸方向の寸法（厚さ寸法）Ｌ１に対し、張り出し部６２の光軸方向の寸法Ｌ２を大きくして、レンズホルダ６１よりも光軸方向両側に張り出し部６２を張り出させている。こうすることにより、張り出し部６２がピン７０で押されたとき、レンズホルダ６１を傾かせようとする向きの分力が弱くなり、レンズホルダ６１の倒れが少なくなってレンズ位置調整がより円滑になる。
レンズホルダ６１は、光学ベース５０に対して弾性力で圧接するためのばね、その他の付勢部材を必要としないため、構成も簡単であるという利点もある。

レンズホルダ６１がレンズ６０の光軸に直交する面内において傾こうとすると、レンズホルダ６１の傾き規制用突出部６４が光学ベース５０の段部５３に当接し、レンズホルダ６１の傾きが規制される。
レンズホルダ６１は、上記のようにして光軸方向の位置が調整された後、レンズホルダ６１と光学ベース５０との間に生じている空間、例えば、傾き規制用突出部６４と光学ベース５０との間に生じている空間に接着材を塗布することによって光学ベース５０に固定する。

本発明は、光学ベースに対してレンズホルダが線接触することが必須の要件であるが、線接触させるための構成は図示の実施例の構成に限られるものではない。光学ベース５０の受け面５２を円弧面とし、これに接触するレンズホルダ６１の張り出し部６２の当接部６３を平面としてもよい。
そのほか、特許請求の範囲に記載した本願発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で設計変更しても差し支えない。

本発明にかかる光ピックアップの実施例を示す一部断面正面図である。 上記実施例中のレンズホルダを示す斜視図である。 上記実施例の分解正面図である。 上記実施例の一部断面側面図である。 一般的な光ピックアップの例を示す光学配置図である。 従来の光ピックアップの例を示す一部断面正面図である。 上記従来例の側面図である。

符号の説明

５０ 光学ベース
５１ 溝
５２ 受け面
５３ 段部
６０ 検出レンズ
６１ レンズホルダ
６２ 張り出し部
６３ 当接円弧面
６４ 傾き規制用突出部
６５ 隙間
６６ 接線
６７ 空間
７０ 調整ピン

Claims (8)

1. 検出レンズを保持したレンズホルダと、
   レンズホルダを受け入れる光学ベースと、を有し、
   上記レンズホルダは、検出レンズの中心から一方向に片寄った位置にレンズホルダ本体よりも検出レンズの光軸方向に直交する方向に張り出していて調整冶具を当接させることができる張り出し部を有し、
   上記張り出し部には光学ベースの受け面に上記光軸と平行な方向に線接触する当接部が形成されている光ピックアップ。
2. 光学ベースの受け面は平面であるのに対しこれに接触する張り出し部の当接部は円弧面からなる請求項１記載の光ピックアップ。
3. 光学ベースの受け面は円弧面であるのに対しこれに接触する張り出し部の当接部は平面からなる請求項１記載の光ピックアップ。
4. レンズホルダの張り出し部は、レンズホルダ本体よりも検出レンズの光軸方向にも張り出している請求項１記載の光ピックアップ。
5. レンズホルダの張り出し部は、光学ベースの受け面との当接部よりもさらに検出レンズの光軸方向に直交する方向に突出している傾き規制用突出部を有する請求項１記載の光ピックアップ。
6. 傾き規制用突出部は光学ベースから離間している請求項５記載の光ピックアップ。
7. レンズホルダの張り出し部の当接部は、検出レンズの光軸方向両側に分かれて形成され、両側の当接部の間に調整冶具を挿入するための空間が形成されている請求項１記載の光ピックアップ。
8. レンズホルダは、光学ベースに対して接着されている請求項１記載の光ピックアップ。

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