JP3759046B2 - 光学ピックアップ装置用レンズホルダ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置に内蔵され、光学的記録媒体（光ディスク）の再生を行なう光学ピックアップ装置に関し、特に、光学ピックアップ装置の光学ベースに組み込まれるレンズを嵌め込んだレンズホルダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、光学ピックアップ装置（以下「ＯＰＵ」とも呼ぶ。）は、光源である半導体レーザから出射されたレーザ光を対物レンズによって光ディスクの信号記録面に集光し、その信号記録面からの戻り光を光検出手段である光検出器で検出する装置である。
【０００３】
ところで、光学ピックアップ装置は、各種光学部品によって構成されるが、それらは光学ベースに組み込まれている。それら光学部品を構成する１つとしてビームスプレッドレンズと呼ばれるレンズがある。
【０００４】
光学ピックアップ装置（ＯＰＵ）を組立てる際、組立て誤差による光学特性の悪化（劣化）を補正するために、ビームスプレッドレンズの位置を調整した後、接着固定するという方法が良く採用されている。ビームスプレッドレンズは円筒形状をしているが、円筒形状のままではビームスプレッドレンズの位置を調整することが困難である。そこで、ビームスプレッドレンズを、位置調整し易い形状を持つレンズホルダに嵌め込んで、レンズホルダの位置を調整することにより、結果としてビームスプレッドレンズの位置を調整する方法が取られることが多い。
【０００５】
以下、図面を参照して、本発明が適用される光学ピックアップ装置について説明する。図１乃至図３は、それぞれ、光学ピックアップ装置の光学系を示す斜視図、平面図、および正面図である。
【０００６】
光学ピックアップ装置は、半導体レーザ（レーザダイオード）ＬＤと、回折格子ＧＲＴと、ハーフミラーＨＭと、コリメートレンズＣＬと、立上げミラーＢＭと、対物レンズＯＬと、ビームスプレッドレンズＢＳＬと、光検出器（受光素子）ＰＤと、フロントモニタＦＭとを有する。これら光学部品は後述するように光学ベースに組み込まれている。尚、Ｄｉｓｃは光ディスクである。
【０００７】
図示の光学ピックアップ装置において、ピックアップ下面に対する立上げミラーＢＭの反射面の立上げ角θは４５°より小さくなっている。そして、図３に示されるように、半導体レーザＬＤ、光検出器ＰＤ、回折格子ＧＲＴ、コリメートレンズＣＬ、ビームスプレッドレンズＢＳＬ、およびフロントモニタＦＭの光学部品を、ピックアップ下面から下方へはみださないように、光学ベース（後述する）に対して傾けた状態で配置している。
【０００８】
図４に、立上げミラーＢＭの反射面の立上げ角θの関係を図示する。立上げミラーＢＭの反射面の立上げ角θは４５°より小さいので、立上げミラーＢＭに入射するレーザ光およびこの立上げミラーＢＭから反射する戻り光の光軸は、ピックアップ下面に対して角度αだけ上方に傾いている。この角度αは、α＝９０°−２θで表される。
【０００９】
次に、図１乃至図３に示した光学ピックアップ装置の動作について説明する。
【００１０】
手前に配置されている半導体レーザＬＤからの、水平面（ピックアップ下面）に対して角度αだけ下方に傾いた状態で前方向へ出射された１本のレーザ光は、回折格子ＧＲＴ（図１、図２）で３本のレーザ光に分離され、ハーフミラーＨＭで直角に折り曲げられて、水平面に対して角度αだけ下方に傾いた状態で左方向へ進む。尚、ハーフミラーＨＭは、入射したレーザ光を反射光と透過光とに一定割合で分離する。例えば、ハーフミラーＨＭは、入射したレーザ光の８０％を反射し、２０％を透過するように構成される。フロントモニタＦＭ（図１、図２）は、このハーフミラーＨＭを透過してきたレーザ光の光量をモニタする。この水平面に対して角度αだけ下方に傾いて左方向へ進むレーザ光は、コリメートレンズＣＬで平行光にされた後、立上げミラーＢＭの反射面で反射されて鉛直上方へ進み、対物レンズＯＬを介して光ディスクＤｉｓｃの信号記録面へ集光（照射）される。
【００１１】
光ディスクＤｉｓｃの信号記録面からの反射光（戻り光）は、鉛直下方向へ進み、対物レンズＯＬを通過し、立上げミラーＢＭの反射面で反射されて、水平面に対して角度αだけ上方に傾いた状態で（図４）右方向へ進み、コリメートレンズＣＬ、ハーフミラーＨＭ、ビームスプレッドレンズＢＳＬを通して光検出器ＰＤで検出される。
【００１２】
尚、半導体レーザＬＤ、回折格子ＧＲＴ、ハーフミラーＨＭ、コリメートレンズＣＬ、立上げミラーＢＭ、ビームスプレッドレンズＢＳＬ、光検出器ＰＤ、およびフロントモニタＦＭなどの光学部品は、後述するような光学ベースに保持されている。また、対物レンズＯＬは、レンズホルダ（図示せず）によって保持され、レンズホルダは、光学ベースに対して微動可能に支持されている。ピックアップ下面は、光学ベース下面である。
【００１３】
図５および図６に従来の光学ピックアップ装置の外観を示す。光学ピックアップ装置１０は、前述した光学ベース１２を有し、この光学ベース１２には前述した光学部品が組み込まれる。
【００１４】
図５に示されるように、ビームスプレッドレンズＢＳＬは従来のレンズホルダ１４に嵌め込まれている。このレンズホルダ１４は、図６に示されるように、押さえバネ１６で上方から押さえつけられ、光学ベース１２に取り付けられている。レンズホルダ１４は、図５中の矢印Ａで示す方向にのみ自由度を持ち、レンズホルダ１４をＡ方向に移動させることができる。
【００１５】
一方、レンズホルダ１４は、図７に示されるように、その裏面（下面）に調整溝１４ａが切ってある。この溝１４ａには、図８に示されるような、調整治具１８の調整ピン１８ａが挿入される。ここで、調整治具１８の本体は円柱形状をしており、その先端部に偏心して調整ピン１８ａが取り付けられている。
【００１６】
図９に、レンズホルダ１４の調整溝１４ａに調整治具１８の調整ピン１８ａが挿入された様子を示す。
【００１７】
図１０を参照して、光学ベース１２と従来のレンズホルダ１４と押さえバネ１６との配置関係について説明する。図１０において、（Ａ）はレンズホルダ１４の部分を図５の矢視方向Ｂから見た断面図、（Ｂ）はレンズホルダ１４の部分を裏面から見た図である。
【００１８】
図１０（Ａ）に示されるように、光学ベース１２は、底板１２２と、この底板１２２から垂直に上方へ延在する垂直壁１２４とを有する。レンズホルダ１４は、この底板１２２と垂直壁１２４とで形成されるコーナー部に配置されている。詳述すると、レンズホルダ１４は、略矩形断面を有する４角柱の形状をしており、上面１４１、下面１４２、右面１４３、および左面１４４を持つ。レンズホルダ１４の右面１４３が垂直壁１２４の一方の垂直面１２４ａと摺接し、下面１４２が底板１２２の表面（上面、水平面）１２２ａと摺接している。レンズホルダ１４の右面１４３と摺接する垂直壁１２４の一方の垂直面１２４ａはＸ基準面とも呼ばれ、レンズホルダ１４の下面１４２と摺接する底板１２２の表面（上面、水平面）１２２ａはＹ基準面とも呼ばれる。
【００１９】
一方、押さえバネ１６は、垂直壁１２４の上端で底板１２２と平行に左方向へ延在しており、その先端１６１は下方へ「く」の字に曲げられている。押さえバネ１６の先端１６１は、図１０（Ａ）に示されるように、レンズホルダ１４の上面１４１と左面１４４とが交差する角部と当接し、これにより、レンズホルダ１４の右面１４３および下面１４２をそれぞれＸ基準面１２４ａおよびＹ基準面１２２ａへ押しつけ力ｆで押し付けている。すなわち、レンズホルダ１４は、押さえバネ１６で押さえつけられ、Ｘ方向（Ｘ基準面１２４ａと直交する左右方向）およびＹ方向（Ｙ基準面１２２ａと直交する上下方向）へのレンズホルダ１４の移動が規制されている。
【００２０】
図１０（Ｂ）に示されるように、光学ベース１２の底板１２２には、レンズホルダ１４が搭載される部分に円形穴１２２ｂが空けられており、この円形穴１２２ｂからレンズホルダ１４の調整溝１４ａが露出している。調整溝１４ａは左右方向（Ｘ方向）に延在している。この調整溝１４ａの幅と調整治具１８の調整ピン１８ａの直径とはほぼ同じである。
【００２１】
図１１に示されるように、調整治具１８の調整ピン１８ａを円形穴１２２ｂを介してレンズホルダ１４の調整溝１４ａに入れて、調整治具１８をこじる（回動する）ことより、レンズホルダ１４を光検出器ＰＤから遠ざける方向（図１１（Ａ））又は光検出器ＰＤに近づける方向（図１１（Ｂ））に光軸ＯＡ（矢印Ａの方向、Ｚ方向）に沿って移動させることができる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、レンズホルダ１４はＸ基準面１２４ａおよびＹ基準面１２２ａに常に摺いながら光軸ＯＡの方向（Ｚ方向）にのみ移動しなくてはならない。
【００２３】
しかしながら、従来のレンズホルダ１４（の調整溝１４ａ）の構成では、図１２を参照して以下に詳細に説明するように、レンズホルダ１４をＺ方向にのみ移動させることは困難である。
【００２４】
すなわち、理想的には、図１２（Ｂ）の破線で示されるように、レンズホルダ１４の調整溝１４ａはＸ方向（Ｘ基準面１２４ａと直交する方向）に沿って延在する必要がある。しかしながら、実際には、製造上の誤差などから、図１２（Ｂ）の実線で示されるように、Ｘ方向から角度θだけ傾いた方向へ延在してしまう場合がある。
【００２５】
また、たとえ、レンズホルダ１４の調整溝１４ａがＸ方向に沿って延在していたとしても、図８に示したように、調整治具１８の構造上、調整ピン１８ａは調整治具１８の中心軸から偏心しているので、調整治具１８を回動させた場合、調整ピン１８ａの移動方向がレンズホルダ１４を移動させるべき光軸ＯＡの方向（Ｚ方向）と一致しない場合がある。
【００２６】
そのような事情のため、例えば、図１２（Ｂ）のＦで示すように、Ｘ基準面１２４ａから離れるような、意図しない方向に、調整ピン１８ａからレンズホルダ１４に対して力が作用してしまうことがある。
【００２７】
このような作用力Ｆは、図１２（Ｂ）に示されるように、Ｘ方向のＸ成分力Ｆｘと、Ｚ方向のＺ成分力Ｆｚとに分解することができる。Ｘ成分力Ｆｘは、レンズホルダ１４をＸ基準面１２４ａから引き離す方向の力である。このため、調整ピン１８ａでレンズホルダ１４を移動させている（力Ｆが作用している）瞬間に、図１２（Ａ）に示されるように、レンズホルダ１４が矢印Ｄで示すようにＸ基準面１２４ａから離れるようにずれて、レンズホルダ１４（の右面１４３）とＸ基準面１２４ａとの間にガタ（隙間）ができてしまうことがある。このときは、当然に、ビームスプレッドレンズＢＳＬの中心軸ＣＡは光軸ＯＡからずれてしまう。
【００２８】
この現象のせいで、ビームスプレッドレンズＢＳＬの位置調整のためにモニタリングしている電気信号が不連続になってしまい、うまくビームスプレッドレンズＢＳＬの位置を調整することができなくなってしまう。
【００２９】
また、このビームスプレッドレンズＢＳＬの位置調整後においても、押さえバネ１６の押しつけ力ｆ（図１０（Ａ））が、Ｙ基準面１２２ａとレンズホルダ１４の下面１４２との間の静止摩擦に打ち勝つことができない場合がある。このような場合には、図１２（Ａ）に示す「ずれ」がそのまま残ったままになってしまう。その結果、光学ピックアップ装置の光学的特性が劣化したり、ビームスプレッドレンズＢＳＬの位置調整不可能になったりしてしまう。
【００３０】
それ故に本発明の課題は、レンズの位置調整時にレンズの中心軸が光軸からずれないようなレンズホルダを提供することにある。
【００３１】
本発明の他の課題は、光学特性の良好な光学ピックアップ装置を生産することができるレンズホルダを提供することにある。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、光学ピックアップ装置（１０）の光学ベース（１２）に組み込まれるレンズ（ＢＳＬ）を嵌め込んだレンズホルダ（１４Ａ）であって、光学ベースは底板（１２２）とこの底板から垂直に上方へ延在する垂直壁（１２４）とを有し、レンズホルダは、底板と垂直壁とで形成されるコーナー部に設置され、押さえバネ（１６）によって常にコーナー部に押しつけられており、レンズホルダは、垂直壁と直交する方向へ延在する調整溝（１４Ａａ）を持ち、底板に空けられた穴（１２２ｂ）を介して調整ピン（１８ａ）を調整溝に入れて調整ピンを動かすことにより、レンズホルダをレーザ光の光軸（ＯＡ）方向に沿って移動させ、これによりレンズの位置を調整できるようにしたレンズホルダであって、調整溝（１４Ａａ）は、その幅が垂直壁に近付くにつれて狭く、垂直壁から離れるにつれて広がっているテーパ形状をしていることを特徴とする光学ピックアップ装置用レンズホルダが得られる。
【００３３】
尚、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３５】
図１３を参照すると、本発明の一実施の形態によるレンズホルダ１４Ａは、調整溝の形状が従来のものと相違する点を除いて、従来のレンズホルダ１４と同様の構成を有する。したがって、調整溝に参照符号１４Ａａを付してある。
【００３６】
図示の調整溝１４Ａａは、図１３（Ｂ）の実線で示されるように、その幅が垂直壁１２４に近付くにつれて狭く、垂直壁１２４から離れるにつれて広がっているテーパ形状をしている。
【００３７】
このような構造の調整溝１４Ａａを持つレンズホルダ１４Ａでは、レンズホルダ１４Ａが調整ピン１８ａから受ける力は、常に、図１３（Ｂ）中のＦ’で示すようになる。
【００３８】
すなわち、この作用力Ｆ’は、図１３（Ｂ）に示されるように、Ｘ方向のＸ成分力Ｆ’ｘと、Ｚ方向のＺ成分力Ｆ’ｚとに分解することができる。このＸ成分力Ｆ’ｘは、レンズホルダ１４Ａを常にＸ基準面１２４ａに近づける（押しつける）方向の力である。このように、位置調整中、Ｆ’ｘという、Ｘ基準面１２４ａに押しつける力を積極的に常に作用させることにより、位置調整の際に、ビームスプレッドレンズＢＳＬの中心軸ＣＡが光軸ＯＡから位置ずれするのを防ぐことができる。
【００３９】
図１４にレンズホルダ１４Ａの外観を示す。
【００４０】
本発明は上述した実施の形態に限定せず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更・変形が可能なのは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、レンズとしてビームスプレッドレンズに適用された例について述べているが、光軸方向に位置を調整する必要のあるレンズに適用できるのは言うまでもない。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、調整溝の形状を幅が一定の従来のものからテーパ形状に変更するだけで、レンズの位置調整に起きるレンズの位置ずれを防止することができる。これによって、コストアップすることなしに、光学特性の良好な光学ピックアップ装置を生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される光学ピックアップ装置の光学系を示す斜視図である。
【図２】図１に示す光学ピックアップ装置の光学系を示す平面図である。
【図３】図１に示す光学ピックアップ装置の光学系を示す正面図である。
【図４】図１に示す光学ピックアップ装置に使用される立上げミラーの反射面と立上げ角との関係を示す図である。
【図５】従来の光学ピックアップ装置の外観を示す斜視図である。
【図６】図５に示す従来の光学ピックアップ装置の外観を示す斜視図である。
【図７】図５に示す従来の光学ピックアップ装置の裏面側から見た斜視図である。
【図８】レンズホルダの調整溝に挿入される調整ピンを持つ調整治具の外観を示す斜視図である。
【図９】レンズホルダの調整溝に調整治具の調整ピンが挿入された様子を示す裏面図（Ａ）および（Ａ）のＣ−Ｃ断面図（Ｂ）である。
【図１０】光学ベースと従来のレンズホルダと押さえバネとの配置関係を説明するための図で、（Ａ）は従来のレンズホルダの部分を図５の矢視方向Ｂから見た断面図、（Ｂ）は従来のレンズホルダの部分を裏面から見た図である。
【図１１】位置調整時の従来のレンズホルダの調整溝の動きを示す部分拡大裏面図である。
【図１２】従来のレンズホルダの問題点を説明するための図１０と同様の図である。
【図１３】光学ベースと本発明の一実施の形態によるレンズホルダと押さえバネとの配置関係を説明するための、図１０と同様の図である。
【図１４】本発明の一実施の形態によるレンズホルダの外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ 光学ピックアップ装置
１２ 光学ベース
１２２ 底板
１２４ 垂直壁
１４Ａ レンズホルダ
１４Ａａ 調整溝
１６ 押さえバネ
ＢＳＬ ビームスプレッドレンズ

Claims (1)

1. 光学ピックアップ装置の光学ベースに組み込まれるレンズを嵌め込んだレンズホルダであって、前記光学ベースは底板と該底板から垂直に上方へ延在する垂直壁とを有し、前記レンズホルダは、前記底板と前記垂直壁とで形成されるコーナー部に設置され、押さえバネによって常に前記コーナー部に押しつけられており、前記レンズホルダは、前記垂直壁と直交する方向へ延在する調整溝を持ち、前記底板に空けられた穴を介して調整ピンを前記調整溝に入れて前記調整ピンを動かすことにより、前記レンズホルダをレーザ光の光軸方向に沿って移動させ、これにより前記レンズの位置を調整できるようにした前記レンズホルダであって、
   前記調整溝は、その幅が前記垂直壁に近付くにつれて狭く、前記垂直壁から離れるにつれて広がっているテーパ形状をしていることを特徴とする光学ピックアップ装置用レンズホルダ。

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