JP3556393B2 - 光ピックアップ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、相変化ディスク等を情報記録及び／又は再生媒体とする光情報記録及び／又は再生装置（以下、光記録再生装置と称する）に用いられる光ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ピックアップは、半導体レーザから射出されたレーザ光を情報記録及び／又は再生媒体（以下、記録再生媒体と称する）に集光させて、情報の記録・再生を果たす光学装置である。このため光ピックアップは、レーザ光を集光させるための対物レンズ、半導体レーザから射出されたレーザ光を対物レンズに偏向させるミラー、集光された光が記録再生媒体に合焦し、かつ位置ずれしないように対物レンズをフォーカシング方向及びトラッキング方向に微動させる調整機構等、多数の部品を備えている。
【０００３】
ところで、情報の記録・再生を行う際、上記記録再生媒体は高速で駆動されるため、光ピックアップ周辺領域には負圧による空気の流れが生起され、光ピックアップ内には、この空気の流れと共に埃塵が運び込まれる。そして、このような埃塵が対物レンズ、ミラー等の光学部品に付着すると、記録・再生時における記録再生媒体への光量、あるいはそこからの反射光量等に影響を及ぼし、結果として正しい情報の記録・再生が妨げられてしまう。
【０００４】
そこで、この問題を解決するために、例えば、特開平３−１９２５３７号公報には、防塵手段を施した光ピックアップが開示されている。この公報に開示された光ピックアップは、対物レンズを保持した対物レンズ保持部材、対物レンズをフォーカシング方向及びトラッキング方向に微動させる調整機構、レーザ光を対物レンズに向けて偏向させる折り返しミラー等が設けられたキャリッジをカバーによって覆うと共に、このカバーに、対物レンズに対応する開口部とは別の開口部を設けかつこの開口部にフィルタを配した構成となっている。さらに、レーザ光を通過させるために設けられたキャリッジの孔に、防塵用の透明ガラスを取り付けている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記公報に開示された光ピックアップによれば、記録再生媒体が駆動された際の負圧による空気の流れに対しては、前記フィルタを介した空気の流通で対応させると共に、透明ガラスによって外部からの空気の流入を抑えており、これによってキャリッジ内への埃塵の侵入を防止している。
【０００６】
しかしながら、このような構成の光ピックアップでは、フィルター部材を別途設け、さらには光路用の孔に透明ガラスを設ける必要があるため、光ピックアップのコストが高くなってしまう。
この発明は、低コストで防塵機能を有する光ピックアップを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の光ピックアップは、光源から射出されたレーザ光を通過させる第１の開口部と、前記対物レンズに対応した第２の開口部との間の経路に第３の開口部を設けており、記録再生媒体が駆動された際に生じる負圧によって第１の開口部から流入した空気を、ミラー、対物レンズ等に達する前に第３の開口部から排出させるように構成している。すなわち、負圧によってピックアップ内に流入された空気は、ミラーや対物レンズ等に達する前に第３の開口部から排出されてしまうので、その空気と共に搬送される埃塵も、ミラーや対物レンズ等に達する前に第３の開口部を介して外部に排出され、ミラーや対物レンズ等に埃塵が付着されることが防止される。
従って、従来技術にある防塵効果はそのままで、フィルタや透明ガラスを別途取り付ける必要がなくなり、低コスト化が達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光ピックアップの一実施の形態を図１乃至図６に沿って具体的に説明する。この内、図１は光記録再生装置内の光ピックアップ部分の構成を示す斜視図、図２は光ピックアップの可動部の縦断面図、図３は可動部の縦断面図、図４は可動部の分解斜視図、図５はカバーを取り外した状態を示す可動部の斜視図、そして、図６は可動部とヨーク部との関係を示す斜視図である。これらの図に示すように、本実施の形態の光ピックアップは、ディスク状の記録再生媒体（以下、光ディスクと称する）に対して情報の記録再生を行う記録再生装置に用いられる構成となっている。
【０００９】
図１に示すように、デッキベース１上には、光ディスク２を回転駆動するスピンドルモータ３が固定されている。光ディスクは２は、図２に示されるように、通常カートリッジ４の中に回転可能に保持されており、情報の記録・再生が行われる際にシャッタ（図示せず）が開口され、情報記録面２ａが後述する光ピックアップの可動部５と対向する。可動部５はデッキべース１に対してｘ方向（トラッキング方向）に移動可能に支持されている。
【００１０】
デッキベース１のｘ（−）側には固定光学系８が設けられており、この固定光学系８は、レーザ光源（光源）９，ビームスプリッタ１０，コリメートレンズ１１，エラー検出用ホログラム１２，フォトディテクタ１３等を備えている。そして、光源９から射出されたレーザ光は、ビームスプリッタ１０を通過した後、コリメートレンズ１１で平行光にされて前記可動部５に向かい、この可動部５を介して光ディスク２に光スポットを投射する。そして、その反射光は、同一の経路を戻ってビームスプリッタ１０で反射された後、エラー検出用ホログラム１２で回折を受けフォトディテクタ１３へ入射する。このフォトディテクタ１３からの出力信号によって、再生信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号が得られる。
【００１１】
ここで、可動部５の構成について説明する。
可動部５は、トラッキング方向に移動可能なキャリッジ１５を有しており、前記固定光学系から射出されたレーザ光を通過させると共に、通過したレーザ光を光ディスク２の情報記録面２ａに集光させる対物レンズ１６を有している。
【００１２】
前記キャリッジ１５には、光ディスク側が開口するように開口部１５ａが形成されると共に、所定間隔をおいてトラッキング方向に延出する貫通孔１５ｂ，１５ｃが形成されている（図４参照）。また、前記デッキベース１上には、トラッキング方向に所定間隔をおいて一対の支持台１ａが設けられており、各支持台に形成された突設部によって規定される各当付面１ｂに、バネ１ｃによってトラッキング方向に延出する一対のガイドレール１７，１８が固定されている。そして、前記キャリッジ１５に形成された貫通孔１５ｂ，１５ｃにガイドレール１７，１８が挿通しており、キャリッジ１５はガイドレール１７，１８に沿って移動可能に支持されている。
【００１３】
キャリッジ１５に形成された貫通孔の内、貫通孔１５ｂ側が基準側となっており、ｘ方向に離間した位置に２つの軸受２０がキャリッジ１５と一体に設けられている。この軸受２０は、そこに挿通されるガイドレール１７の断面円形より０．１〜０．４ｍｍ程度大きめの円筒の円周方向斜め４箇所を平面でカットした形状で構成され、この斜めの平面とガイドレール１７の表面とは５〜３０μｍ程度のクリアランスを有している。また、従動側となる貫通孔１５ｃのｘ方向中央部にも、軸受２１がキャリッジ１５と一体的に設けられている。この軸受２１は、断面円形のｚ方向両側を平面でカットした形状で構成され、この平面とそこに挿通されるガイドレール１８の表面とは５〜３０μｍ程度のクリアランスを有している。この結果、キャリッジ１５は、軸受２０，２１を介して、ガイドレール１７，１８に沿って摺動可能に支持されている（図２参照）。
【００１４】
キャリッジ１５のｙ方向両側には、それぞれ平坦状のコイル取付部１５ｄ，１５ｄが形成されており、ここに、四角柱状に巻回され、ｘ方向に延出するトラッキングコイル２５，２５の２辺が接合固着されている。また、キャリッジ１５の略中央下面側には、ｙ方向に着磁されたマグネット２７が固着されている。これに対し、前記デッキベース１上に設けられた支持台１ａには、ガイドレール１７，１８の外側に並列するように、ｘ方向に延出する断面矩形のセンターヨーク２９，２９がビス等によって固定されている。各センターヨーク２９には、それぞれショートリング２９ａ，２９ａが巻回固定されており、この部分に前記キャリッジ１５のトラッキングコイル２５，２５が挿通される（図２、図６参照）。
【００１５】
各センターヨーク２９の上方には、ｘ方向に延出すると共に前記カートリッジ４の開口部４ａ内に位置するように、サイドヨーク３３，３３が配される。各サイドヨーク３３の下面には、図２に示すように、互いに逆向きに着磁されたマグネット３４ａ，３４ｂが固着されており、各サイドヨーク３３の両端部は、各センターヨーク２９の両端部表面に当接して固定されている。この結果、センターヨーク２９，サイドヨーク３３，マグネット３４ａ，３４ｂによって磁気回路が形成される。
【００１６】
前記キャリッジ１５の略中央下面側に設けられたマグネット２７は、その磁極がマグネット３４ａ，３４ｂと同極となるよう着磁されているので、マグネット３４ａのＮ極とマグネット２７のＮ極、マグネット３４ｂのＳ極とマグネット２７のＳ極が反発し、キャリッジ１５をｚ（−）方向に押す。従って、軸受２０のｚ（＋）側の２面がガイドレール１７の面１７ａに、軸受２１のｚ（＋）側の一面２１ａがガイドレール１８に押し当てられてキャリッジ１５の摺動の際のガタが防止される。
【００１７】
キャリッジ１５には、貫通孔１５ｂ，１５ｃの間に、前記した固定光学系８の光源９から射出されたレーザ光を通過させるための開口部１５ｆが形成されている。また、キャリッジ１５の内部の光軸上には、ｙｚ平面に対して４５°傾斜した傾斜面１５ｇが形成されており、この部分にミラー４０が固着されている。このミラー４０の上方には、前記対物レンズ１６が配置されている（図３、図４参照）。
【００１８】
対物レンズ１６は、液晶ポリマー等のプラスチックで成形されたホルダ４１の中央部に固定されている。このホルダ４１のｙ方向両側には、アルミ線又は銅クラッドアルミ線をロの字状に巻回したフォーカスコイル４３，４３が固着されている。そして、このホルダ４１は、ｘ方向に延出すると共にｚ方向に離間する一対の平行なフォーカスバネ４７，４８を介して、保持部材５０の固定面５０ａ，５０ｂに支持されている（図３、図４参照）。
【００１９】
フォーカスバネ４７，４８は略長方形状を成しており、その両端には、それぞれバネ定数調整用及びフォーカスバネ４７，４８の組み立て治具への位置決め用の孔４７ａ，４７ｂ，４８ａ，４８ｂが形成されている。この結果、対物レンズ１６を保持したホルダ４１は、フォーカスバネ４７，４８を介して、ｚ方向に移動可能に支持されている。なお、孔４７ａは、後述するカバー６０に形成された開口部６０ｆと対応する。
【００２０】
保持部材５０は、キャリッジ１５の開口部１５ａ内に取り付けられるため、保持部材５０には、キャリッジ１５に形成されたレーザ光を通過させるための開口部１５ｆに対応する同様の開口部５０ｃが形成されている。また、保持部材５０のｘ（−）側には、キャリッジ１５に形成されている取付け面１５ｇと当接する接触部５０ｅ，５０ｆ，５０ｆが形成されている。
【００２１】
保持部材５０のキャリッジ１５への取り付けは、非磁性ステンレスバネ５６の背面のｙ方向両側５６ａをキャリッジ１５の開口部１５ａの両側略中央部に突設された突部１５ｈのｘ（−）側面に押し付け、両先端部５６ｂを保持部材５０の略中央部からｘ（＋）方向に突出している突部５０ｇのｙ方向両側に形成された溝５０ｈのｘ（−）側の面に当接させ、かつ保持部材５０の接触部５０ｅ，５０ｆ，５０ｆをキャリッジ１５の取付け面１５ｇに当接させて、接着剤を注入することにより成される（図３、図４参照）。
【００２２】
キャリッジ１５のｚ（−）側下面には、前記フォーカスコイル４３，４３およびトラッキングコイル２５，２５に給電するＦＰＣ５４（フレキシブルプリント基板）の一端５４ａが固着され、トラッキングコイル２５のｙ（＋）側には、ＦＰＣ５４の補強板５４ｂが固着されている。
【００２３】
この固着部から、可動部５がｘ方向に移動するときに、屈曲変形する屈曲部５４ｃがＵ字状に一方向に延出し、延出部の先端はデッキベース１に立ち上げ形成された凸壁面１ｅにガイドされるようになっている（図１、図４参照）。
【００２４】
上述したキャリッジ１５は、図５に示すように、ＳＵＳ３１６，ＳＵＳ３１０等の透磁率が１．１以下の非磁性ステンレスの薄板をプレス加工したカバー６０によって覆われる。このカバー６０は、断面が略コの字型となった屈曲部６０ａと、平坦部６０ｂ，６０ｂとを有しており、平坦部６０ｂ，６０ｂが、キャリッジ１５の開口部１５ａを塞ぐようにして接着固定され、キャリッジ１５を補強する。この場合、平坦部６０ｂ，６０ｂは、キャリッジ１５とトラッキングコイル２５とを連結するようにトラッキングコイル２５のｚ（＋）側の面にも接着固定されるため、トラッキングコイル２５のｚ（＋）側の面が補強される。また、キャリッジ１５のｙ方向は、前記屈曲部６０ａによって接続されるため、キャリッジ１５のｙ軸回りのねじれ剛性が向上される。
【００２５】
さらに、屈曲部６０ａには、カバー６０をキャリッジ１５及びトラッキングコイル２５に接着固定した際、前記ホルダ４１に保持された対物レンズ１６に対応する開口領域（部）６０ｄが形成されており、かつ屈曲部６０ａの表面部６０ｅには、開口部６０ｆが形成されている。
【００２６】
このように、トラッキングコイル２５を有するキャリッジ１５に、上記した構成のカバー６０が一体的に接着固定されて可動部５が構成され、この可動部が、図１に示すようにベースプレート１上に配されたヨーク部材２９，３３、ガイドレール１７，１８と上述したように関連して配置される。この状態で、光ディスク２に対しては、対物レンズ１６及びカバー６０の屈曲部６０ａの表面６０ｅが対向する。
【００２７】
次に図２を参照して、マグネット３４ａ，３４ｂの磁気作用と、可動部５との関係を説明する。前記マグネット３４ａ，３４ｂからの有効磁束は、トラッキングコイル２５のｚ（＋）側の面とｙ方向でキャリッジ１５側の面に向かい、センターヨーク２９に至る。すると、トラッキングコイル２５には、主に前記２つの面にトラッキング方向（ｘ方向）の力が発生する。したがって、トラッキング方向に発生する合力はトラッキングコイル２５のｚ（＋）側の面よりややｚ（−）側に下がった点Ｆとなる。
【００２８】
そして、この点Ｆは、ｘ方向から見て可動部５の重心Ｇと一致するように設定してある。また、点Ｆ，Ｇのｚ方向高さは、ガイドレール１７，１８の上端、つまり予圧を受けた軸受２０，２１がガイドレール１７，１８と接する点に一致させている。これにより、駆動中心Ｆ，Ｇ、軸受とガイドレールとの間に発生する摩擦力の中心点とが略一致し、各トラッキングコイル２５に電流を流して可動部５をｘ方向に駆動した時のｙ軸回りの回転を抑止している。
【００２９】
また、前記フォーカスコイル４３，４３は、そのｚ（−）側の辺がマグネット３４ａ，３４ｂの磁極面と、さらに、ｚ（＋）側の辺がサイドヨーク３３，３３とそれぞれｚ方向の高さが略同じで近接するように配設してある。そして、マグネット３４ａ，３４ｂの着磁面からサイドヨーク３３，３３に向かう磁束は、図２の矢印に示すようになるので、フォーカスコイル４３，４３のｚ方向の２辺に作用する磁束は、ｙ方向において逆向きとなり、この２辺にはｚ方向において同じ方向の力が発生する。
【００３０】
以上のように構成されているため、２個のフォーカスコイル４３にフォーカスエラー信号に応じた電流を流すと、ｚ方向の２辺にｚ方向の力が発生し、２枚のフォーカスバネ４７，４８に支持されたホルダ４１に保持された対物レンズ１６はｚ方向に駆動される。
【００３１】
なお、実際に光ディスク２に対して情報の記録・再生を行う場合、固定光学系８の光源９から射出されたレーザ光は、キャリッジ１５に形成された開口部１５ｆ、これに対応してホルダ５０に形成された開口部５０ｃ、２枚のフォーカスバネ４７，４８の間、ホルダ４１に形成された孔４１ａを通過してミラー４０で反射され、対物レンズ１６によって光ディスク２の情報記録面２ａに集光される。このとき、光ディスク２は高速で回転駆動されているため、その回転により、光ディスク２と近接している対物レンズ１６及びカバー６０の表面６０ｅとの間に負圧が生起され、この負圧によって、埃塵を含んだ空気がキャリッジ１５の開口部１５ｆから吸い込まれる。
【００３２】
ところが、開口部１５ｆから吸い込まれた空気は、図３の矢印１００で示すように、ミラー４０及び対物レンズ１６に到達する手前で、フォーカスバネ４７に形成された孔４７ａを通り、カバー６０の表面６０ｅに形成された開口部６０ｆを介してディスク側に排出されてしまう。すなわち、埃塵を含んだ空気は、ミラー４０、対物レンズ１６に達する手前で排出されてしまうので、ミラー４０、対物レンズ等には、埃塵が付着することはない。この場合、開口部６０ｆは、図１に示すように、対物レンズ１６よりも光ディスク２の外周部に位置しているため、対物レンズ１６付近よりも、開口部６０ｆ付近の方が光ディスク２の周速が大きくなり、したがって、開口部６０ｆ付近での負圧が大きく、開口部１５ｆから流入した空気は開口部６０ｆから効果的に排出される。
【００３３】
なお、上記構成において、カバー６０の表面に開口部６０ｆが形成されていない場合は、開口部１５ｆから吸い込まれた埃塵を含む空気は、図３の点線矢印１０１のようにミラー４０に至り、その後、対物レンズ１６の下側の面に当たるかもしくはホルダ４１の側方部を介してディスク側に排出される。したがって、ミラー４０の表面、対物レンズ１６の下面側に埃塵を含む空気が当たり易くなり、その部分に埃塵が付着する。この結果、付着した埃塵によって、ミラー４０での反射率が低くなったり、対物レンズ１６の透過率が低下し、対物レンズ１６の射出光量、フォトディテクタ１３への入射光量が減少してしまう。
【００３４】
これに対し、本実施の形態では、レーザ光を通過させるキャリッジ１５の開口部１５ｆから、対物レンズ１６に応じて形成されたカバー６０の開口部６０ｄに至る空気流が生起される経路において、光ディスクの回転による負圧の排出効率が最も優れている部分、具体的には光ディスク２の周速がより大きい位置で、それに近接して対向するカバー６０の表面６０ｅに開口部６０ｆを形成したため、ミラー４０、対物レンズ１６等の光学部材への埃塵の付着が効率良く防止される。この結果、レーザ光を通過させるキャリッジ１５の開口部１５ａに透明ガラスや、あるいは別途フィルタ部材を設ける必要がなくなるので、光ピックアップの製造コストの低減を図ることができる。
【００３５】
以上、本発明の光ピックアップの一実施の形態を説明したが、本発明における光ピックアップは、上述した実施の形態に限定されることはなく、例えば、以下のように構成しても良い。上記実施の形態では、トラッキングとアクセス用の支持駆動機構を単一の構成としているが、これを複数に分割し、固定光学系にガルバノミラーを設けたり又はキャリッジに対して対物レンズをフォーカス、トラッキングの２方向に移動可能にしても良い。また、光ピックアップ内に流入する空気を排出する開口部については、負圧によって生起される空気流が、光ピックアップ内の光学部材に当接する前に排出できれば、開口部を形成する位置、その大きさ、数等については上記実施の形態に限定されることはない。例えば、キャリッジを覆うカバーの側壁部分に開口部を形成しても良いし、このような開口部を複数形成しても良い。光ディスクの回転による負圧が小さいところに開口部６０ｆを設ける場合には、開口部６０ｄに比べて空気が出やすいように開口部６０ｆの開口面積を大きくすれば良い。空気を排出する開口部は、カバー無い場合にはフォーカスバネ４７，４８あるいはホルダ４１に設けてもよい。
【００３６】
また、開口部６０ｄに比べて開口部６０ｆの位置をより光ディスク２のディスク面に近づけることで、開口部６０ｆがより負圧の高いところに位置するので、効率良く空気を開口部６０ｆから排出することができる。
【００３７】
なお、本発明は、以下のような構成も含まれる。
（１）光源から射出されたレーザ光を回転駆動される記録再生媒体上に集光させる対物レンズと、この対物レンズを保持するホルダと、このホルダを少なくともフォーカシング方向に移動可能とさせる弾性支持部材と、前記対物レンズおよび前記弾性支持部材をカバーするカバーとを備えるキャリッジを有する光ピックアップにおいて、
前記キャリッジあるいは前記カバーに形成された第１の開口と、前記対物レンズに対向するように前記カバーに形成された第２の開口と、前記キャリッジあるいは前記カバーに形成され、前記記録再生媒体が回転している間に前記第１の開口と空気の流路を形成する第３の開口と、を設けたことを特徴とする光ピックアップ。
（２）前記（１）に記載の光ピックアップにおいて、
前記第３の開口は、前記第１の開口と前記第２の開口との間に形成されることを特徴とする光ピックアップ。
（３）前記（２）に記載の光ピックアップにおいて、
前記第３の開口は、前記第２の開口よりも前記記録再生媒体の外周側に設けられていることを特徴とする光ピックアップ。
（４）前記（２）に記載の光ピックアップにおいて、
前記第３の開口は、前記第２の開口よりもその開口の大きさが大きいことを特徴とする光ピックアップ。
（５）前記（２）に記載の光ピックアップにおいて、
前記第３の開口は、前記第２の開口よりも前記記録再生媒体の媒体面の近くに設けられていることを特徴とする光ピックアップ。
（６）前記（１）に記載の光ピックアップにおいて、
前記第１の開口は、前記光源から射出されたレーザ光の光路中に設けられ、前記レーザ光を前記キャリッジ内へ通過させるための開口であることを特徴とする光ピックアップ。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の光ピックアップによれば、光源から射出されたレーザ光を通過させる第１の開口部と、対物レンズに対応する第２の開口部との間に第３の開口部を形成したことにより、記録再生媒体が駆動された際の負圧によって生起される空気流が光ピックアップ内に流入しても、前記第３の開口部から排出されるので、ミラーや対物レンズ等の光学部材に埃塵が付着することが防止される。
すなわち、従来例の光ピックアップにおける防塵効果はそのままに、フィルターやカバー部材等が不要となり、製造コストを低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光記録再生装置内の光ピックアップの一構成例を示す斜視図。
【図２】図１に示す光ピックアップの可動部の縦断面図。
【図３】図１に示す可動部の縦断面図。
【図４】図１に示す可動部の分解斜視図。
【図５】図１に示す可動部のカバーを取り外した状態を示す斜視図。
【図６】図１に示す可動部とヨーク部分との関係を示す斜視図。
【符号の説明】
１ デッキベース
５ 可動部
８ 固定光学系
９ 光源
１５ キャリッジ
１５ｆ 開口部（第１の開口部）
１６ 対物レンズ
４１ ホルダ
６０ カバー
６０ｄ 開口部（第２の開口部）
６０ｆ 開口部（第３の開口部）

Claims (3)

1. 光源から射出されたレーザ光を回転駆動された記録再生媒体に集光させる対物レンズと、この対物レンズを保持するホルダと、このホルダを少なくともフォーカシング方向に移動、調整する調整機構と、を有する光ピックアップにおいて、
   前記光源から射出されたレーザ光を通過させる第１の開口部と、前記対物レンズに対応した第２の開口部との間の経路に、第３の開口部を設けたことを特徴とする光ピックアップ。
2. 請求項１に記載の光ピックアップにおいて、
   前記第３の開口部は、前記対物レンズ、ホルダ、調整機構を覆うカバー上に形成されていることを特徴とする光ピックアップ。
3. 請求項２に記載の光ピックアップにおいて、
   前記調整機構は板状の弾性支持部材を有し、この弾性支持部材上に前記第３の開口部を設けたことを特徴とする光ピックアップ。

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