以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。まず、図1及び図2を用いて、本発明の第1の実施形態における光ピックアップ装置1の構成について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態における光ピックアップ装置1の光学構成を示す構成図である。図2は、本発明の第1の実施形態における光ピックアップ装置1の外観を示す斜視図である。
光ピックアップ装置1は、対物レンズアクチュエータ20、第1の対物レンズ21、第2の対物レンズ22、ビームスプリッタ30、コリメータレンズ31、ミラー32、λ/4波長板33、ウェッジビームスプリッタ34、青色レーザ40、フォトディテクタ45、赤色レーザユニット50、赤外レーザユニット60及び球面収差補正機構100を備える。
光ピックアップ装置1は、光源(青色レーザ40、赤色レーザユニット50及び赤外レーザユニット60)から光ディスク10に向けて出射される光束を集光光学系11により光ディスク10に集光して情報を記録又は再生する。なお、集光光学系11は、第1の対物レンズ21、第2の対物レンズ22、ビームスプリッタ30、コリメータレンズ31、ミラー32、λ/4波長板33及びウェッジビームスプリッタ34などで構成される。
図1及び図2に示すように、本実施形態の光ピックアップ装置1は、基材厚が0.1mm、0.6mm及び1.2mmの3種類の光ディスク10の記録及び/又は再生に対応するため、波長405nmの青色光、650nmの赤色光及び780nmの赤外光を出射する3種類のレーザ光源を搭載している。対物レンズアクチュエータ20に搭載された第1の対物レンズ21は、青色光にのみ対応し、基材厚0.1mmを有する光ディスク10の情報記録面に焦点を結ぶように設計されている。また、対物レンズアクチュエータ20に搭載された第2の対物レンズ22は、赤色光と赤外光との2種類の波長の光ビームに対応し、基材厚0.6mm及び1.2mmを有する光ディスク10の情報記録面に焦点を結ぶように互換設計されている。
なお、青色光が照射される光ディスク10は、例えばBDであり、赤色光が照射される光ディスク10は、例えばDVDであり、赤外光が照射される光ディスク10は、例えばCDである。
まず、青色光ビームの光ディスク10への集光及び光ディスク10からの反射光の検出について説明する。
青色光源である青色レーザ40から発光した青色光ビーム41は、ビームスプリッタ30によって反射された後、球面収差補正機構100に搭載されたコリメータレンズ31に到達する。ビームスプリッタ30を反射した青色光ビーム41は直線偏光であり、コリメータレンズ31によって平行度が変換される。なお、コリメータレンズ31は、青色光ビーム41を略平行光に変換する。青色光ビーム41は、ミラー32の斜面によって光軸を光ディスク10に対して直角の方向に折り曲げられる。折り曲げられた青色光ビーム41は、λ/4波長板33を透過することにより円偏光となる。その後、第1の対物レンズ21は、青色光ビーム41を光ディスク10の情報記録面上に収束させ、光スポットを形成する。ここで、第1の対物レンズ21は、青色光ビーム41に対して例えば開口数0.85で集光される。
光ディスク10の情報記録面で反射された青色光ビーム41は、再び第1の対物レンズ21に入射し、λ/4波長板33へ到達する。青色光ビーム41の偏光は、λ/4波長板33で、往路(すなわち、コリメータレンズ31からミラー32に出射される光ビームの直線偏光)と直交する直線偏光に変換される。その後、青色光ビーム41は、ミラー32の斜面で折り曲げられ、コリメータレンズ31を透過し、ビームスプリッタ30に入射される。このとき、青色光ビーム41は、ビームスプリッタ30で反射されフォトディテクタ45に入射される。フォトディテクタ45に入射した青色光ビーム41は、フォトディテクタ45によって光電変換される。フォトディテクタ45は、情報信号及びサーボ信号(焦点制御のためのフォーカスエラー信号及びトラッキング制御のためのトラッキング信号)を得るための電気信号を出力する。
次に、赤色光ビームの光ディスク10への集光及び光ディスク10からの反射光の検出について説明する。
赤色光源である赤色レーザは赤色レーザユニット50内に組み込まれている。赤色レーザユニット50から発光した赤色光ビーム51は、ウェッジビームスプリッタ34で反射した後、コリメータレンズ31によって平行度が変換され、ミラー32へ導かれる。なお、コリメータレンズ31は、赤色光ビーム51を略平行光に変換する。ミラー32は、青色レーザ40から発光した青色光ビーム41を反射した面とは別の面によって、光軸を光ディスク10に対して直角の方向に折り曲げる。第2の対物レンズ22は、赤色光ビーム51を光ディスク10の情報記録面上に収束させ、光スポットを形成する。ここで、第2の対物レンズ22は、赤色光ビーム51に対して例えば開口数0.6で集光される。
光ディスク10の情報記録面で反射された赤色光ビーム51は、元の光路を逆にたどり、再びウェッジビームスプリッタ34で反射して赤色レーザユニット50に組み込まれたフォトディテクタに入射する。赤色レーザユニット50に入射した赤色光ビーム51は、赤色レーザユニット50内のフォトディテクタによって光電変換される。フォトディテクタは、情報信号及びサーボ信号(焦点制御のためのフォーカスエラー信号及びトラッキング制御のためのトラッキング信号)を得るための電気信号を出力する。本実施形態においては、光源と光検出器とが集積された赤色レーザユニット50を用いているため、光ピックアップ装置1の小型化及び薄型化を実現でき、安定性を得ることができる。
次に、赤外光ビームの光ディスク10への集光及び光ディスク10からの反射光の検出について説明する。
赤外光源である赤外レーザは赤外レーザユニット60内に組み込まれている。赤外レーザユニット60から発光した赤外光ビーム61は、ウェッジビームスプリッタ34を透過した後、コリメータレンズ31によって平行度が変換され、ミラー32へ導かれる。なお、コリメータレンズ31は、赤外光ビーム61を略平行光に変換する。ミラー32は、青色レーザ40から発光した青色光ビーム41を反射した面とは別の面によって、光軸を光ディスク10に対して直角の方向に折り曲げる。第2の対物レンズ22は、赤外光ビーム61を光ディスク10の情報記録面上に収束させ、光スポットを形成する。ここで、第2の対物レンズ22は、赤外光ビーム61に対して例えば開口数0.45で集光される。
光ディスク10の情報記録面で反射された赤外光ビーム61は、元の光路を逆にたどり、再びウェッジビームスプリッタ34を透過して赤外レーザユニット60に組み込まれたフォトディテクタに入射する。赤外レーザユニット60に入射した赤外光ビーム61は、赤外レーザユニット60内のフォトディテクタによって光電変換される。フォトディテクタは、情報信号及びサーボ信号(焦点制御のためのフォーカスエラー信号及びトラッキング制御のためのトラッキング信号)を得るための電気信号を出力する。本実施形態においては、光源と光検出器とが集積された赤外レーザユニット60を用いているため、光ピックアップ装置1の小型化及び薄型化を実現でき、安定性を得ることができる。
以上のように構成された光学系は、光学ベース70上に取り付けられ、図2に示すような光ピックアップ装置1として構成される。
次に、図3〜図5を参照して、本実施形態の球面収差補正機構100の構成について説明する。
図3は、本発明の第1の実施形態における光ピックアップ装置1に搭載される球面収差補正機構100の構成を示す分解斜視図である。図4は、図3に示す球面収差補正機構を裏側から見た場合の分解斜視図である。図5は、本発明の第1の実施形態における光ピックアップ装置1に搭載される球面収差補正機構100の外観を示す斜視図である。
光ピックアップ装置1に搭載される球面収差補正機構100は、コリメータレンズ31を光軸方向(矢印100A方向及び矢印100B方向)に駆動し、コリメータレンズ31の位置を調整することによって、光ディスク10のカバー層厚のばらつき及び記録層間の移動で発生する球面収差を補正する。
図3及び図4に示すように、球面収差補正機構100は、コリメータレンズ31と、コリメータレンズ31を保持するレンズホルダ110と、レンズホルダ110を支持し、レンズホルダ110を光軸方向(矢印100A方向及び矢印100B方向)に移動可能にガイドするガイドシャフト120及びガイド部72と、光軸方向と平行に配置され、螺旋状の溝が刻まれているスクリューシャフト130と、スクリューシャフト130に直結している回転軸を有し、スクリューシャフト130を回転させるステッピングモータ140と、スクリューシャフト130及びステッピングモータ140を保持するモータフレーム145と、スクリューシャフト130の螺旋溝と噛み合い、スクリューシャフト130の回転運動を光軸方向の直線運動に変換するナット部材160と、レンズホルダ110に保持され、ナット部材160と係合することにより、レンズホルダ110をガイドシャフト120及びガイド部72に付勢する付勢バネ170と、ガイドシャフト120及びガイド部72を支持する光学ベース70とを備える。
なお、本実施形態において、コリメータレンズ31が補正レンズの一例に相当し、レンズホルダ110がレンズホルダの一例に相当し、ガイドシャフト120が主ガイド部材の一例に相当し、ガイド部72が副ガイド部材の一例に相当し、スクリューシャフト130が送りネジの一例に相当し、ステッピングモータ140が送りモータの一例に相当し、ナット部材160がナット部材の一例に相当し、付勢バネ170が付勢部材の一例に相当し、光学ベース70が光学ベースの一例に相当する。
また、モータユニット150は、スクリューシャフト130、ステッピングモータ140及びモータフレーム145から構成される。モータフレーム145の一端は、軸受けを介してスクリューシャフト130の先端を支持し、モータフレーム145の他端は、スクリューシャフト130に直結されている回転軸を有するステッピングモータ140を支持する。モータユニット150は、スクリューシャフト130がガイドシャフト120と略平行になるように光学ベース70に取り付けられる。
光学ベース70には、ガイドシャフト120を支持する軸受け71a,71bが設けられている。また、光学ベース70には、レンズホルダ110と当接し、ガイドシャフト120の軸芯周りのレンズホルダ110の回転を規制し、レンズホルダ110を光軸方向(矢印100A方向及び矢印100B方向)に移動可能に支持するガイド部72が、ガイドシャフト120に略平行となるように設けられている。
なお、ガイド部72は、光学ベース70の一部で構成される。すなわち、ガイド部72は、光学ベース70と一体に形成される。この場合、光学ベース70の成型時にガイド部72を形成することができ、容易にガイド部72を作成することができる。
レンズホルダ110は、ガイドシャフト120に第1の位置で当接する第1の当接部111と、第1の位置とは異なる第2の位置でガイドシャフト120に当接する第2の当接部112と、光学ベース70に設けられたガイド部72に当接する第3の当接部113とを含む。
レンズホルダ110は、付勢バネ170の付勢力によって、ガイドシャフト120に第1及び第2の当接部111,112が当接するとともに、ガイド部72に第3の当接部113が当接した状態で、ガイドシャフト120に沿って、光軸方向へステッピングモータ140によって駆動される。
また、ガイドシャフト120に当接する第1及び第2の当接部111,112には、2つの当接面がそれぞれに設けられている。第1及び第2の当接部111,112は、光軸方向に直交する平面上で、かつ光ディスクに平行な第1の規制方向(X方向)へのレンズホルダ110の移動を規制する第1及び第2のX方向当接面111a,112aと、光軸方向に直交する平面上で、かつ第1の規制方向に略直交する第2の規制方向(Y方向)へのレンズホルダ110の移動を規制する第1及び第2のY方向当接面111b,112bとをそれぞれ有する。なお、本実施形態では、X方向とY方向とは直交している。
なお、本実施形態において、第1のX方向当接面111a及び第2のX方向当接面112aが第1の当接面の一例に相当し、第1のY方向当接面111b及び第2のY方向当接面112bが第2の当接面の一例に相当する。
付勢バネ170は、ねじりコイルバネによって構成され、線材が巻かれたコイル部がレンズホルダ110に設けられた保持部110aに保持される。付勢バネ170のコイル部から延長された線材の両端部のうち、一端部171がナット部材160に設けられたナット部材係止部160a(図7参照)よって係止され、他端部172がレンズホルダ110に設けられたレンズホルダ係止部110b(図6参照)によって係止される。したがって、モータユニット150を光学ベース70に取り付けることにより、ナット部材160が、付勢バネ170の一端部171によって、スクリューシャフト130に対して付勢される。そのため、レンズホルダ係止部110bに係止されている付勢バネ170の他端部172にも反力が働き、レンズホルダ110はガイドシャフト120及びガイド部72へ付勢される。
さらに、付勢バネ170は、ナット部材160を光軸方向へ付勢することによって、ナット部材160をレンズホルダ110に当接させる。付勢バネ170は、矢印100B方向のバネの撓みを利用して、ナット部材160を矢印100A方向に付勢する。この付勢力によって、図5に示すように、レンズホルダ110に設けられたナット受け面110cと、ナット部材160に設けられた当接面160cとが当接して、レンズホルダ110とナット部材160とは、一体的に矢印100A方向及び矢印100B方向に移動することができる。
付勢バネ170によるレンズホルダ110のガイドシャフト120及びガイド部72への付勢構成及び付勢バネ170によるナット部材160のレンズホルダ110への付勢構成の詳細な説明については後述する。
なお、本実施形態では、図3及び図4において、ガイドシャフト120及びモータユニット150を光学ベース70にネジ(図示せず)を用いて取り付ける構成としている。これにより、球面収差補正機構の組立に一般的に用いられる紫外線硬化樹脂による接着止めを廃止することができる。さらに、球面収差補正機構の組立時に、従来の軸嵌合によるガイド構成のような、レンズホルダ110とガイドシャフト120との軸嵌合作業を必要としない。ガイドシャフト120とガイド部72との上にレンズホルダ110を置き、レンズホルダ110に付勢バネ170及びナット部材160を載せた後、モータユニット150を取り付ける。これにより、ガイドシャフト120及びガイド部72に対してナット部材160を介して付勢することができるので、組立工数を大幅に削減することができる。
以上のような構成によって、球面収差補正機構100では、付勢バネ170の付勢力によって、ガイドシャフト120及び光学ベース70のガイド部72に対してレンズホルダ110が付勢され、かつ、ナット部材160がレンズホルダ110と光軸方向(矢印100A方向及び矢印100B方向)へ一体的に移動する。そのため、ステッピングモータ140の回転駆動によって、レンズホルダ110をガタなくガイドシャフト120及び光学ベース70のガイド部72に沿って光軸方向(矢印100A方向及び矢印100B方向)の所定の位置まで移送することができる。
したがって、カバー層の厚み誤差や記録層間の移動により発生する球面収差量に応じて、ステッピングモータ140を回転制御することで、コリメータレンズ31の位置を変化させて球面収差の補正を行うことができる。
次に、以上のように構成された球面収差補正機構100おける付勢バネ170の付勢構成について、図6〜図9を用いて説明する。
図6は、本発明の第1の実施形態の球面収差補正機構100の光軸方向(矢印100A方向及び矢印100B方向)と直交する平面におけるレンズホルダ110と付勢バネ170との係止関係を示す断面図であり、図7は、本発明の第1の実施形態の球面収差補正機構100の光軸方向(矢印100A方向及び矢印100B方向)と直交する平面におけるナット部材160と付勢バネ170との係止関係を示す断面図である。図8は、本発明の第1の実施形態における球面収差補正機構100の平面図である。図9は、本発明の第1の実施形態の球面収差補正機構の光軸方向(矢印100A方向及び矢印100B方向)と平行する平面における断面図である。
まず、図6〜図8を参照して、付勢バネ170がレンズホルダ110のガイドシャフト120及び光学ベース70のガイド部72を付勢する構成について説明する。
前述したように、モータユニット150が、光学ベース70に取り付けられることにより、スクリューシャフト130の位置が固定される。これにより、図6及び図7に示すように、付勢バネ170は、レンズホルダ110の保持部110aに保持され、両端部172,171がそれぞれレンズホルダ係止部110bとナット部材係止部160aとによって係止される。付勢バネ170は、レンズホルダ係止部110bにおいてレンズホルダ110を矢印170A方向へ付勢し、ナット部材係止部160aにおいてナット部材160を矢印170B方向へ付勢する。
図6に示すように、レンズホルダ係止部110bに働く付勢力の方向は矢印170A方向であり、X方向及びY方向と所定の角度を有しており、X方向及びY方向と平行ではない。そのため、レンズホルダ係止部110bに働く付勢力は、X方向に平行な矢印170X方向と、Y方向に平行な矢印170Y方向との2つの方向の付勢力成分を有する。
したがって、付勢バネ170の矢印170X方向の付勢力成分によって、レンズホルダ110の第1のX方向当接面111a及び第2のX方向当接面112aがガイドシャフト120と当接し付勢される。同様に、付勢バネ170の矢印170Y方向の付勢力成分によって、レンズホルダ110の第1のY方向当接面111b及び第2のY方向当接面112bがガイドシャフト120と当接し付勢される。
さらに、Y方向に関しては、レンズホルダ係止部110bが、第1及び第2の当接部111,112と第3の当接部113との間に設けられていることから、付勢バネ170の矢印170Y方向の付勢力成分によって、レンズホルダ110の第3の当接部113が光学ベース70のガイド部72と当接し付勢され、ガイドシャフト120の軸周りの回転が規制される。
この5ヶ所のレンズホルダ110とガイドシャフト120及びガイド部72との当接関係によって、レンズホルダ110は、ガイドシャフト120に沿って矢印100A方向及び矢印100B方向へ移動可能に付勢される。
本実施形態では、レンズホルダ係止部110bに働く矢印170A方向への1つの付勢力によって、前述した5ヶ所の当接面(当接部)に付勢力が働く。そのために、レンズホルダ係止部110bは、図8に示すような、第1、第2及び第3の当接部111,112,113で作られる三角形114の重心位置近傍に設けられている。特に、レンズホルダ110を光軸方向(矢印100A方向及び矢印100B方向)へ主ガイド部材であるガイドシャフト120に沿って移動させるためには、第1及び第2の当接部111,112に、ほぼ均等な付勢力が働く必要がある。そのため、本実施形態では、図8に示すように、レンズホルダ係止部110bは、第1の当接部111と第2の当接部112とを結ぶ光軸方向に平行な線分Lと、線分Lの中点Pとレンズホルダ係止部110bとを結んだ線分Mとが直交するように配置されている。このような位置にレンズホルダ係止部110bが配置されることで、矢印170X方向の付勢力が第1及び第2のX方向当接面111a,112aにほぼ均等に働く。
このように、レンズホルダ係止部110bは、第1の当接部111と第2の当接部112とを結ぶ光軸方向に平行な線分L上の中点P近傍を通り、第1の規制方向(X方向)と平行な平面上に設けられる。
さらに、線分Mの延長上に第3の当接部113を構成することで、矢印170Y方向の付勢力が第1及び第2のY方向当接面111b,112bにほぼ均等に働く。また、前述したように、第1及び第2の当接部111,112と第3の当接部113との間にレンズホルダ係止部110bが構成されるため、ガイド部72への付勢力も働く。また、第1、第2及び第3の当接部111,112,113で作られる三角形114の重心位置近傍にレンズホルダ係止部110bを構成することにより、第1及び第2のY方向当接面111b,112b及び第3の当接部113の3ヶ所にほぼ均等な付勢力が働く。
したがって、第1、第2及び第3の当接部111,112,113で作られる三角形114が、線分Lを底辺とする二等辺三角形になるように、レンズホルダ110に第1、第2及び第3の当接部111,112,113を構成し、かつ、三角形114の重心位置近傍にレンズホルダ係止部110bを構成することで、主ガイド部材であるガイドシャフト120に安定して付勢することができる。
一方、図7に示すように、ナット部材係止部160aには、付勢バネ170の他端部172によって、矢印170B方向の付勢力が働き、ナット部材160はスクリューシャフト130を押圧する。このため、スクリューシャフト130の螺旋溝とナット部材160との噛み合いガタ(バックラッシュ)を取り除くことができ、ステッピングモータ140の回転により、精度よくナット部材160を矢印100A方向及び矢印100B方向へ駆動することができる。
また、ナット部材160は、図6及び図7に示すように、レンズホルダ110とX方向及びY方向に対して所定の間隔を有して、スクリューシャフト130と係合している。このため、ガイドシャフト120とスクリューシャフト130との平行度がばらついた場合でも、レンズホルダ110は、ナット部材160の傾きの影響を受けずに、付勢バネ170の付勢力によって、ガイドシャフト120に付勢され、ガイドシャフト120に沿って移動することができる。
次に、図9を参照して、付勢バネ170によるナット部材160のレンズホルダ110への付勢構成について説明する。
付勢バネ170は、ねじりコイルバネで構成されているため、バネの腕部をねじりコイルバネのコイル部の軸方向に撓ますことによっても、付勢力を発生させることができる。例えば、腕部が長い場合には、腕部自身が撓むことで付勢力を発生させることができ、逆に、腕部が短い場合には、コイル部が変形することで付勢力を発生させることができる。このようなねじりコイルバネの特性を利用して、図9に示すように、付勢バネ170の一端部171は、ナット部材160に設けられたスラスト方向係止部160bによって、矢印100B方向に撓み、矢印170C方向の付勢力がナット部材160に働く。この矢印170C方向の付勢力により、レンズホルダ110に設けられたナット受け面110cと、ナット部材160に設けられた当接面160cとが当接し、レンズホルダ110とナット部材160とが一体的に矢印100A方向及び矢印100B方向に移動することができる。
したがって、ステッピングモータ140の回転によって、ナット部材160が矢印100A方向へ移動するときには、レンズホルダ110のナット受け面110cと、ナット部材160の当接面160cとが当接することで、レンズホルダ110とナット部材160とが一体的に移動する。逆に、ナット部材160が矢印100B方向へ移動するときには、付勢バネ170を介してナット部材160の駆動力がレンズホルダ110に伝達される。この場合、レンズホルダ110のナット受け面110cと、ナット部材160の当接面160cとが当接しているので、矢印100B方向への駆動負荷がこの矢印170C方向の付勢力より小さければ、レンズホルダ110とナット部材160は離れることなく、一体的に移動することができる。
言い換えると、付勢バネ170の矢印170C方向の付勢力によって、レンズホルダ110とナット部材160とをガタなく当接させているため、矢印100A方向又は矢印100B方向のどちらの方向の駆動であっても、レンズホルダ110とナット部材160とを一体的に駆動することができる。
以上の説明から、本発明の第1の実施形態の光ピックアップ装置に搭載される球面収差補正機構100によれば、2つの方向の当接面によって、レンズホルダ110をガイドシャフト120に付勢することで、従来の軸嵌合による嵌合ガタが発生しないので、ガイドシャフト120に沿って精度よくレンズホルダを駆動することができる。これにより、ガイドシャフトに120に沿った滑らかなレンズホルダ110の送りを実現でき、レンズホルダ110を駆動しているときのコリメータレンズ31の揺れを抑制し、球面収差補正機構100の制御の安定化を図ることができる。
また、レンズホルダ110の付勢点であるレンズホルダ係止部110bを、ガイドシャフト120及びガイド部72と当接するレンズホルダ110の第1、第2及び第3の当接部111,112,113で作られる三角形114の重心位置近傍に設けることにより、主ガイド部材であるガイドシャフト120に安定した付勢を行うことができ、これにより、コリメータレンズ31をガイドシャフト120に沿って精度よく駆動することができる。
また、レンズホルダ110は、1つの付勢バネ170によって、第1の規制方向(X方向)と第2の規制方向(Y方向)とに付勢される。1つの付勢バネ170で3方向への付勢を実現することにより、部品点数を削減することができる。また、ネジを用いてガイドシャフト120及びモータユニット150を光学ベース70に取り付けることにより、球面収差補正機構の組立によく用いられる紫外線硬化樹脂による接着止めを廃止することができる。
さらに、本実施形態では、ガイドシャフト120及びガイド部72にレンズホルダ110を当接させることで、光軸方向への移動をガイドしている。そのため、従来の軸嵌合によってガイドする構成と比較して、組立時にレンズホルダ110とガイドシャフト120との軸嵌合作業が不要となる。このため、各部品を上から積み重ねることによって球面収差補正機構100の組立作業を行うことが可能であり、組立作業も明確で容易にすることができ、組立性が改善され、組立工数を大幅に削減することができる。したがって、部品点数の削減と組立工数の削減とにより、球面収差補正機構100の低コスト化を図ることができる。
また、レンズホルダ110の光軸方向へのガイドを行う主ガイド部材は、表面研磨されたシャフトで構成されるので、レンズホルダ110の駆動時の直進精度及び耐摩耗性の向上を図り、高い信頼性を得ることができる。
なお、本実施形態では、レンズホルダ110の主ガイド部材としてシャフトを用いる構成としているが、これに限定されることはない。例えば、光学ベース70を樹脂で構成した場合に、シャフト使用時と同等又は近い性能の直進精度及び耐摩耗性が得られるので有れば、主ガイド部材を光学ベース70の一部で構成し、光学ベース70と一体に形成してもよい。
また、本実施形態では、光学ベース70を突起させることによりガイド部72を形成してレンズホルダ110のガイドを行う構成としているが、これに限定されることはない。例えば、光学ベース70を金属で構成したときに摺動部であるガイド部72の表面精度を緩和させたり、潤滑剤の塗布を廃止したりするために、ガイド部72をシャフトで構成してもよい。
また、本実施形態では、ガイドシャフト120とガイド部72との位置関係について、ガイドシャフト120を光学ベース70に設けられたガイド部72より光軸から離れた位置に配置しているが、これに限定されることはない。ガイドシャフト120とガイド部72との位置関係を逆にしてもよい。
また、本実施形態では、スクリューシャフト130をガイドシャフト120とガイド部72との間に配置しているが、これに限定されることはない。レンズホルダ係止部110bをレンズホルダ110に設けられた第1、第2及び第3の当接部111,112,113で作られる三角形114の重心位置近傍に設けることができれば、この配置関係でなくても安定したガイドを行うことができる。
また、本実施形態では、第1及び第2の当接部111,112のそれぞれに設けられたX方向当接面とY方向当接面とを直交させているが、これに限定されることはない。例えば、第1及び第2の当接部111,112のそれぞれに設けられたX方向当接面とY方向当接面とがなす角度は、90度以下であっても、上記と同様な効果を得ることができる。
なお、本実施形態では、球面収差を補正するためのコリメータレンズ31を補正レンズの一例とし、コリメータレンズ31を駆動する球面収差補正機構について説明しているが、本発明は特にこれに限定されず、例えば、像を補正するためのズームレンズを駆動する像補正機構にも本発明は適用可能である。補正レンズは、集光光学系を通過する光の光学的な特性を補正する。本実施形態の光ピックアップ装置1は、集光光学系に含まれる少なくとも1つの補正レンズを備える。
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図10は、本発明の第2の実施形態における光ピックアップ装置1に搭載される球面収差補正機構101の構成を示す分解斜視図である。図11は、本発明の第2の実施形態における光ピックアップ装置1に搭載される球面収差補正機構101の外観を示す斜視図である。
図10及び図11に示すように、本発明の第2の実施形態では、球面収差補正機構101におけるナット部材160及び付勢バネ170の支持構成が第1の実施形態と異なる。したがって、ナット部材160及び付勢バネ170の支持構成以外の他の構成は、第1の実施形態の構成と同一である。そのため、ここでは、球面収差補正機構101におけるナット部材160及び付勢バネ170の支持構成に関してのみ説明し、光ピックアップ装置1の詳細な説明は省略する。なお、以下の第2の実施形態では、第1の実施形態における光ピックアップ装置1と同一又は相当する部分の構成要素については同一の符号を付して説明する。
本発明の第2の実施形態の球面収差補正機構101は、ナット部材160の回動軸160dが、レンズホルダ110の軸受け部110dと係合することによって、ナット部材160がレンズホルダ110に回動支持される点が第1の実施形態と異なっている。このため、付勢バネ170の取付構成も第1の実施形態と異なっている。
レンズホルダ110に設けられた軸受け部110dに、ナット部材160に設けられた回動軸160dを係合させ、レンズホルダ110に設けられたツメ部110eにより回動軸160dを保持させることによって、ナット部材160は、レンズホルダ110に回動自在に保持される。なお、ナット部材160の回動方向は、光軸に垂直な平面に平行である。
付勢バネ170は、圧縮コイルバネによって構成され、一端はナット部材160に設けられた保持部160e(図12参照)に保持され、他端はレンズホルダ110に設けられたレンズホルダ係止部110b(図12参照)に保持される。したがって、モータユニット150を光学ベース70に取り付けることにより、ナット部材160が回動軸160dを中心に回動して、付勢バネ170によって、ナット部材160がスクリューシャフト130を付勢する。これにより、レンズホルダ係止部110bに保持されている付勢バネ170の他端にも反力が働き、レンズホルダ110がガイドシャフト120及びガイド部72を付勢する。
また、第1の実施形態と異なり、ナット部材160はレンズホルダ110にガイドシャフト120と平行な回動軸160dを中心に回動支持されている。そのため、ナット部材160とレンズホルダ110とは、レンズホルダ110の移動方向(矢印100A方向及び矢印100B方向)へ一体的に移動することができる。
付勢バネ170によるレンズホルダ110のガイドシャフト120及びガイド部72への付勢構成及び付勢バネ170によるナット部材160のレンズホルダ110への付勢構成の詳細な説明については後述する。
以上のような構成によって、球面収差補正機構101では、付勢バネ170の付勢力によって、ガイドシャフト120及び光学ベース70のガイド部72に対してレンズホルダ110が付勢され、かつ、ナット部材160がレンズホルダ110と光軸方向(矢印100A方向及び矢印100B方向)へ一体的に移動する。そのため、レンズホルダ110とガイドシャフト120及びガイド部72とのガタをなくし、ステッピングモータ140の回転駆動によって、レンズホルダ110をガイドシャフト120及びガイド部72に沿って光軸方向(矢印100A方向及び矢印100B方向)の所定の位置まで移送することができる。
次に、以上のように構成された球面収差補正機構101おける付勢バネ170の付勢構成について、図12及び図13を用いて説明する。
図12は、本発明の第2の実施形態の球面収差補正機構101の光軸方向(矢印100A方向及び矢印100B方向)と直交する平面における断面図であり、図13は、本発明の第2の実施形態における球面収差補正機構101の平面図である。
図12及び図13を参照して、付勢バネ170がレンズホルダ110のガイドシャフト120及び光学ベース70のガイド部72を付勢する構成について説明する。
前述したように、モータユニット150が、光学ベース70に取り付けられることにより、スクリューシャフト130の位置が固定される。これにより、図12に示すように、ナット部材160に設けられた保持部160eと、レンズホルダ110に設けられたレンズホルダ係止部110bとによって保持された付勢バネ170は、レンズホルダ110を矢印170A方向へ付勢し、ナット部材160を矢印170B方向へ付勢する。
図12に示すように、レンズホルダ係止部110bに働く付勢力の方向は矢印170A方向であり、X方向及びY方向と所定の角度を有しており、X方向及びY方向と平行ではない。そのため、レンズホルダ係止部110bに働く付勢力は、X方向に平行な矢印170X方向と、Y方向に平行な矢印170Y方向との2つの方向の付勢力成分を有する。
したがって、付勢バネ170の矢印170X方向の付勢力成分によって、レンズホルダ110の第1のX方向当接面111a及び第2のX方向当接面112aがガイドシャフト120と当接し付勢される。同様に、付勢バネ170の矢印170Y方向の付勢力成分によって、レンズホルダ110の第1のY方向当接面111b及び第2のY方向当接面112bがガイドシャフト120と当接し付勢される。
さらに、Y方向に関しては、レンズホルダ係止部110bが、第1及び第2の当接部111,112と第3の当接部113との間に設けられていることから、付勢バネ170の矢印170Y方向の付勢力成分によって、レンズホルダ110の第3の当接部113が光学ベース70のガイド部72と当接し付勢され、ガイドシャフト120の軸周りの回転が規制される。
この5ヶ所のレンズホルダ110とガイドシャフト120及びガイド部72との当接関係によって、レンズホルダ110は、ガイドシャフト120に沿って矢印100A方向及び矢印100B方向へ移動可能に付勢される。
なお、本発明の第2の実施形態では、付勢バネ170として圧縮コイルバネを用いていることから、バネの付勢力の方向が明確であり、レンズホルダ係止部110bの付勢バネ170を保持する受け面によって、レンズホルダ110に働く付勢力の方向を設定することができる。つまり、レンズホルダ110の形状によって、付勢力の方向を簡便に変更することが可能であり、付勢力のコントロールが第1の実施形態に比べ容易であり、安定して構成することができる。本実施形態では、X方向及びY方向に発生する付勢力を均等にするため、レンズホルダ係止部110bの受け面のX方向に対する角度を45度に構成している。
また、本実施形態では、レンズホルダ係止部110bに働く矢印170A方向への1つの付勢力によって、前述した5ヶ所の当接面(当接部)に付勢力が働く。そのために、レンズホルダ係止部110bは、図13に示すような、第1、第2及び第3の当接部111,112,113で作られる三角形114の重心位置近傍に設けられている。また、第1の実施形態でも述べたように、レンズホルダ110を光軸方向(矢印100A方向及び矢印100B方向)へ主ガイド部材であるガイドシャフト120に沿って移動させるためには、第1及び第2の当接部111,112に、ほぼ均等な付勢力が働くことが望ましい。第2の実施形態では、設計の都合上、図13に示すように、第1の当接部111と第2の当接部112とを結ぶ光軸方向に平行な線分Lに垂直であり、かつ線分Lの中点Pを通る線分に対して、レンズホルダ係止部110bの位置が少しずれて構成されている。しかしながら、線分Lに垂直であり、かつ線分Lの中点Pを通る線分近傍にレンズホルダ係止部110bを設けることにより、付勢の効果を十分に発揮することができる。
また、本実施形態では、設計の都合上、第1の実施形態と異なり、第1、第2及び第3の当接部111,112,113で作られる三角形114を線分Lを底辺とする二等辺三角形になるように構成できていない。しかしながら、第1、第2及び第3の当接部111,112,113で作られる三角形114の重心位置近傍にレンズホルダ係止部110bを構成するように、第1、第2及び第3の当接部111,112,113を構成することで、ガイドシャフト120及びガイド部72に対して安定した付勢を行うことができる。
以上の説明から、本発明の第2の実施形態の光ピックアップ装置に搭載される球面収差補正機構101によれば、2つの方向の当接面によって、レンズホルダ110をガイドシャフト120に付勢することで、従来の軸嵌合による嵌合ガタが発生しないので、ガイドシャフト120に沿って精度よくレンズホルダを駆動することができる。これにより、ガイドシャフトに120に沿った滑らかなレンズホルダ110の送りを実現でき、レンズホルダ110を駆動しているときのコリメータレンズ31の揺れを抑制し、球面収差補正機構101の制御の安定化を図ることができる。
さらに、第1の実施形態と異なり、付勢バネ170として圧縮コイルバネを用いていることから、バネの付勢力の方向が明確であり、レンズホルダ係止部110bの付勢バネ170を保持する受け面によって、レンズホルダ110に働く付勢力の方向を簡便に変更することが可能であるため、付勢力のコントロールが容易で、安定して構成することができる。
また、本実施形態では、ガイドシャフト120と平行な回動軸160dを中心に、ナット部材160をレンズホルダ110に回動支持しているので、レンズホルダ110の移動方向(矢印100A方向及び矢印100B方向)に対して、レンズホルダ110とナット部材160とを一体的に移動することができる。さらに、ナット部材160は、レンズホルダ110に対して軸嵌合されているため、ナット部材160の姿勢は、レンズホルダ110の移動方向に対して傾いたりせず安定して保持されており、スクリューシャフト130による駆動をレンズホルダ110に安定して伝達することができる。
なお、本実施形態では、X方向及びY方向に発生する付勢力を均等にするため、レンズホルダ係止部110bの受け面のX方向に対する角度を45度に構成しているが、本発明は特にこれに限定されず、レンズホルダ110の重量バランスや、設計上の要件によっては、この角度は45度以外であっても、同様な効果が得られることは言うまでもない。
また、第1の実施形態及び第2の実施形態では、付勢部材として付勢バネ170を用いているが、本発明は特にこれに限定されず、バネ以外の弾性部材を用いて付勢部材を構成してもよい。
(第3の実施形態)
図14は、本発明の第3の実施形態における光ディスク装置の概略構成を示す図である。
図14において、光ディスク装置300は、内部に光ディスク駆動部301、制御部302及び光ピックアップ装置303を備える。また、図14において、光ディスク装置300には、光ディスク10としてBDが搭載されているが、DVD又はCDに交換可能である。
光ディスク駆動部301は、光ディスク10を回転駆動する。光ピックアップ装置303は、第1の実施形態及び第2の実施形態のいずれかで述べた光ピックアップ装置である。制御部302は、光ディスク駆動部301及び光ピックアップ装置303の駆動を制御すると共に、光ピックアップ装置303で光電変換された制御信号及び情報信号の信号処理を行う。また、制御部302は、情報信号を光ディスク装置300の外部と内部でインタフェースさせる。
制御部302は、光ピックアップ装置303から得られる制御信号を受け、制御信号に基づいて、フォーカス制御、トラッキング制御、情報再生制御及び光ディスク駆動部301の回転制御を行う。また、制御部302は、情報信号から情報の再生や、記録信号の光ピックアップ装置303への送出を行う。
光ディスク装置300は、第1の実施形態及び第2の実施形態のいずれかで述べた光ピックアップ装置を搭載しているので、第3の実施形態における光ディスク装置300は、補正レンズを安定して駆動させることができる。