JP5790004B2 - 光ピックアップのレンズ駆動機構 - Google Patents

Description

本発明は、光記録媒体に記録される情報の読み取りや光記録媒体への情報の書き込みを行う際に用いられる光ピックアップに関し、詳細には、光ピックアップに備えられるレンズ駆動機構に関する。

従来、光ピックアップの中には、球面収差の補正を行う目的等でレンズ駆動機構を備えるものがある（例えば特許文献１〜３参照）。このレンズ駆動機構の具体例としては、例えば光ピックアップの光学系中に配置されるコリメートレンズを光軸方向に移動可能とするものが挙げられる。このレンズ駆動機構を備える光ピックアップでは、コリメートレンズの位置がレンズ駆動機構によって移動されることで、対物レンズに入射する光の収束発散状態が変更され、球面収差の補正が行われる。なお、ここでいう対物レンズは、光源から出射された光を光ディスクの情報記録面に集光するレンズのことである。

図６は、従来の光ピックアップが備えるレンズ駆動機構の構成を示す概略斜視図である。従来の光ピックアップのレンズ駆動機構１００は、光ピックアップを構成するベース（図示せず）上に配置される。なお、光ピックアップを構成するベースには、レンズ駆動機構１００のほか、光源、光学部材、光検出器、対物レンズアクチュエータ、各種の回路基板等が取り付けられる。

図６に示すように、レンズ駆動機構１００は、ステッピングモータ１と、リードスクリュ２と、リードナット３と、レンズホルダ４と、ガイドシャフト５と、与圧バネ６と、リターンスプリング７と、を備える。

ステッピングモータ１は、リードスクリュ２を回転する駆動源である。駆動源としてステッピングモータが用いられることで、リードスクリュ２の回転によって移動するレンズホルダ４の移動量を、ステップ数で管理することが可能になる。なお、レンズ駆動機構１００は、レンズホルダ４が基準位置にあることを検知するフォトインタラプタ（図示せず）を備えている。そして、このフォトインタラプタからの情報とステッピングモータ１のステップ数とから、レンズホルダ４の位置を把握することが可能になっている。

ステッピングモータ１の出力軸に取り付けられる金属製のリードスクリュ２には、螺旋状のネジが切られたネジ部２ａが設けられている。なお、リードスクリュ２の両端部側には螺旋状のネジが切られていない部分が存在する。平面視（図６のＸ方向に沿って見た場合を想定）略十字形状に設けられる樹脂製のリードナット３は、その略中央部に、内面にネジが切られた貫通孔を有し、リードスクリュ２のネジ部２ａと螺合する。リードナット３は、リードスクリュ２が回転すると、自身は回転することなく、リードスクリュ３の長手方向（図６のＸ方向が該当）に移動するように構成されている。なお、リードナット３は、レンズホルダ４よりもステッピングモータ１側に配置されている。

レンズホルダ４は、コリメートレンズを保持するレンズ保持部４ａを有する。また、レンズホルダ４は、リードナット３と当接可能となるように、レンズ保持部４ａから延出する延出部４ｂを有する。延出部４ｂには、リードスクリュ２と略平行となるように配置されるガイドシャフト５が挿通される軸受け部４ｃが設けられている。この軸受け部４ｃに挿通するガイドシャフト５は、リードスクリュ２よりもレンズ保持部４ａ側に位置するように設けられている。

また、レンズホルダ４は、レンズ保持部４ａから延出部４ｂとは反対側に突出するガイド突起４ｄを有する。このガイド突起４ｄは、図７に示すように、ベース１１０（光ピックアップを構成する部材）に設けられるガイド溝８と係合する。なお、図７は、従来の光ピックアップが備えるレンズ駆動機構における、ガイド突起とガイド溝との関係を示す模式図である。

レンズホルダ４は、その移動時には、軸受け部４ｃに挿通されるガイドシャフト５と、ガイド突起４ｄに係合するガイド溝８とにガイドされて移動する。なお、ガイドシャフト５とガイド溝８とによるガイド方向は、レンズホルダ４に保持されるコリメートレンズの光軸方向（図６のＸ方向が該当）と一致している。

ガイドシャフト５に遊嵌される与圧バネ（圧縮コイルバネ）６は、その一端がレンズホルダ４に当接し、他端が光ピックアップを構成するベース１１０の一部分に当接するようになっている。この与圧バネ６は、レンズホルダ４をそれが保持するコリメートレンズの光軸方向に付勢して、レンズホルダ４とリードナット３とが当接するようにしている。

リードスクリュ２の回転により、リードナット３がステッピングモータ１から離れる方向に移動すると、レンズホルダ４は、リードナット３によって押される形で、与圧バネ６の付勢力に反してステッピングモータ１から離れる方向に移動する。一方、リードナット３がステッピングモータ１に近づく方向に移動すると、レンズホルダ４は与圧バネ６の付勢力によってリードナット３に当接しながらステッピングモータ１に近づく方向に移動する。

リターンスプリング７は、ステッピングモータ１に近づく方向に移動するリードナット３がリードスクリュ２のネジ部２ａから抜け落ちて、リードナット３が使用できなくなるのを防止するために設けられる。

特開２００８−４１２１４号公報 特開２００９−２７７３３０号公報 特開２００９−３０１６９７号公報

しかしながら、以上のように構成される従来の光ピックアップのレンズ駆動機構１００には次のような問題点がある。レンズホルダ４の軸受け部４ｃに設けられる挿通孔は、レンズホルダ４が滑らかに摺動できるようにガイドシャフト５（断面視円形）の直径よりも若干大きく設けられる。また、同様の目的で、レンズホルダ４のガイド突起４ｄに係合するガイド溝８も、図７に示すようにガイド突起４ｄの厚みｔよりも若干大きな幅（Ｚ方向の長さ）を有するように設けられる。

すなわち、従来の光ピックアップのレンズ駆動機構１００は、コリメートレンズの光軸方向（図６のＸ方向）に直交する面内方向（より詳細には図６のＹ方向及びＺ方向）に嵌合ガタを有する。このために、従来の光ピックアップのレンズ駆動機構１００によってレンズホルダ４を移動する場合には、レンズホルダ４に保持されるコリメートレンズが、その光軸方向に直交する面内方向に位置ずれを起こし、光ピックアップの性能が劣化するという問題があった。

なお、特許文献３においては、軸嵌合を用いたガイド構成において嵌合ガタを発生しない構成が開示される。しかしながら、特許文献３に開示される構成では、レンズホルダをガイド部材に付勢する付勢部材がナット部材と係合する構成となっている。近年の市場における光ピックアップの小型化の要求から、光ピックアップに備えられるレンズ駆動機構のサイズも小型化されることが望まれる。このため、レンズ駆動機構に備えられるナット部材は非常に小さいものとなりやすい。このようなことを考慮すると、特許文献３に開示されるナット部材と付勢部材とが係合する構成を採用する場合には、レンズ駆動機構の組み立て時の作業性が悪くなることが懸念される。

以上の点に鑑みて、本発明の目的は、レンズを安定して駆動させることができる光ピックアップのレンズ駆動機構を提供することである。より詳細には、レンズをその光軸方向に移動可能とする光ピックアップのレンズ駆動機構において、レンズが光軸方向に移動する際に、光軸方向に直交する面内方向に位置ずれを起こし難い技術を提供することである。また、本発明の他の目的は、レンズを安定して駆動させることができるとともに、組み立て時の作業性が良い光ピックアップのレンズ駆動機構を提供することである。

上記目的を達成するために本発明の光ピックアップのレンズ駆動機構は、光源と前記光源から出射される光を光記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズとの間の光路中に配置されるレンズを、該レンズの光軸方向に移動可能とする光ピックアップのレンズ駆動機構であって、モータと、前記モータの駆動によって回転するリードスクリュと、前記リードスクリュのネジ部に螺合するナット部材と、前記レンズを保持し、前記リードスクリュの回転による前記ナット部材の移動とともに移動するレンズ保持部材と、前記レンズ保持部材が前記レンズの光軸方向に移動するようにガイドするガイド部と、前記レンズ保持部材を前記レンズの光軸方向へ付勢して前記ナット部材に当接させる力と、前記レンズの光軸方向に直交する面内方向の力と、を分力として発生させる弾性部材と、を備えることを特徴としている。

本構成によれば、レンズ保持部材とナット部材との当接を維持する機能を発揮する弾性部材が、レンズの光軸方向に直交する面内方向の力をも発揮するように構成されている。このために、本構成のレンズ駆動機構によれば、レンズ保持部材とガイド部との間に生じる嵌合ガタを抑制してレンズを移動させることが可能になる。すなわち、本構成によれば、レンズ駆動機構によるレンズの移動に伴ってレンズの位置ずれが生じる可能性が低く、光ピックアップの性能を向上させることができる。

上記構成の光ピックアップのレンズ駆動機構において、前記レンズの光軸方向は、前記対物レンズの光軸方向と略直交するように設けられるのが好ましい。本構成のレンズ駆動機構は、薄型の光ピックアップに好適である。そして、この構成においては、前記レンズの光軸方向に直交する面内方向の力は、前記対物レンズの光軸方向に略平行な方向に力を生じさせる第１の分力と、前記対物レンズの光軸方向に略直交する方向に力を生じさせる第２の分力とに分けられるのが好ましい。このように構成することにより、ガイド部の形成に要するコストを低コストとしつつ（例えば、Ｄシャフト等の特別なシャフトを使用しなくて済む）、レンズの駆動を安定して行える（レンズの駆動時にレンズの位置ずれを生じさせない）レンズ駆動機構を提供できる。

上記構成の光ピックアップのレンズ駆動機構において、前記弾性部材は、前記レンズの光軸方向に直交する面内方向の力を増加させるように捩じられているのが好ましい。本構成によれば、例えば弾性部材としてバネを選択する場合に、バネ定数が比較的小さいバネを使用でき、レンズ駆動機構を組み立てる際の作業性を良好とし易い。

上記構成の光ピックアップのレンズ駆動機構において、前記弾性部材は引張りバネであるのが好ましい。本発明においては、弾性部材として例えば圧縮バネを選択することも可能である。ただし、圧縮バネを用いる場合には、レンズ駆動機構の組み立て時において、バネの撓み等によって作業性が低下しやすい。この点、本構成のように弾性部材として引張りバネを用いると、上記撓みを気にすることなくレンズ駆動機構の組み立てを行える。

上記構成の光ピックアップのレンズ駆動機構において、前記レンズはコリメートレンズであることとしてもよい。球面収差を補正する目的で、コリメートレンズがその光軸方向に移動可能とされる光ピックアップに対して、本発明は好適である。

本発明によれば、レンズをその光軸方向に移動可能とする光ピックアップのレンズ駆動機構において、レンズが光軸方向に移動する際に、光軸方向に直交する面内方向に位置ずれを起こし難い技術を安価に提供できる。また、本発明によれば、レンズを安定して駆動させることができるとともに、組み立て時の作業性が良い光ピックアップのレンズ駆動機構を提供することができる。

本実施形態の光ピックアップの外観構成を示す概略斜視図 本実施形態の光ピックアップの光学構成を示す概略平面図 本実施形態の光ピックアップが備えるレンズ駆動機構の構成を示す概略平面図 レンズホルダの第１のフック部に引張りバネが及ぼすバネ力について説明するための模式図 本実施形態のレンズ駆動機構における、コリメートレンズの位置と分力の大きさとの関係を示したグラフ 従来の光ピックアップが備えるレンズ駆動機構の構成を示す概略斜視図 従来の光ピックアップが備えるレンズ駆動機構における、ガイド突起とガイド溝との関係を示す模式図

以下、本発明が適用された光ピックアップの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態の光ピックアップは、ブルーレイディスク（ＢＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）といった３種類の規格の光ディスク（光記録媒体の一例）に対して情報の読み取りや書き込みを行うことが可能となっている。

図１は、本実施形態の光ピックアップ１０の外観構成を示す概略斜視図である。光ピックアップ１０を構成するピックアップベース１０１には、光源、光学部材、本発明のレンズ駆動機構、対物レンズアクチュエータ、光検出器（これらについては後述する）が搭載される。また、ピックアップベース１０１には、光ピックアップ１０の動作を制御する上で必要となる各種の回路基板や配線部材等も取り付けられる。

なお、ピックアップベース１０１の左右の端部には軸受け部１０１ａ、１０１ｂが設けられている。ピックアップベース１０１は、この軸受け部１０１ａ、１０１ｂによって、光ディスク装置（光ディスクの再生や記録を行うための装置）に設けられるガイドシャフト（図示せず）に摺動可能に支持されることになる。そして、ガイドシャフトに対して摺動可能に設けられる光ピックアップ１０は、回転する光ディスクの所望のアドレスにアクセスして情報の読み取りや書き込みを行うことが可能となる。

図２は、本実施形態の光ピックアップ１０の光学構成を示す概略平面図である。光ピックアップ１０には、第１の半導体レーザ１１から出射される光を光ディスクの情報記録面に導くとともに、情報記録面で反射される反射光（戻り光）を光検出器２３に導く、ＢＤ用の光路が形成されている。また、光ピックアップ１０には、第２の半導体レーザ１８から出射される光を光ディスクの情報記録面に導くとともに、情報記録面で反射される反射光（戻り光）を光検出器２３に導く、ＤＶＤ及びＣＤ用の光路が形成されている。

なお、光ピックアップ１０においては、複数の光学部材が、ＢＤ用の光路と、ＤＶＤ及びＣＤ用の光路とで共用される構成となっている。このような構成を採用しているため、光ピックアップ１０は、ＢＤ、ＤＶＤ、及び、ＣＤに対応する光ピックアップを少ない部品点数で形成可能となっている。

まず、ＢＤ用の光路について説明する。第１の半導体レーザ１１は、ＢＤ用のレーザ光（例えば波長４０５ｎｍ帯のレーザ光）を出射可能となっている。第１の半導体レーザ１１から出射されたレーザ光は、回折素子１２によって主光と２つの副光とに分けられる。回折素子１２を経たレーザ光は偏光ビームスプリッタ１３によって反射され、１／４波長板１４及びコリメートレンズ１５を透過する。コリメートレンズ１５を透過したレーザ光は、第１の立ち上げミラー１６によって反射されて、第１の立ち上げミラー１６の上方にある第１の対物レンズ１７へと至る。

第１の対物レンズ１７は、入射したレーザ光を光ディスクの情報記録面に集光する機能を有する。第１の対物レンズ１７によって情報記録面に集光されたレーザ光は、情報記録面で反射される。この反射光（戻り光）は、第１の対物レンズ１７を通過後、第１の立ち上げミラー１６で反射され、コリメートレンズ１５、１／４波長板１４、偏光ビームスプリッタ１３、ビームスプリッタ１９を順に透過する。そして、ビームスプリッタ１９を透過した戻り光は、センサーレンズ２２によって非点収差を与えられて光検出器２３の所定の受光領域に集光される。

光検出器２３は、受光した光信号を電気信号に変換する光電変換手段として機能する。光検出器２３から出力された電気信号は図示しない信号処理部に送られ、この信号処理部で、再生信号、フォーカスエラー（ＦＥ）信号、トラッキングエラー（ＴＥ）信号等が生成される。

次に、ＤＶＤ及びＣＤ用の光路について説明する。第２の半導体レーザ１８は、ＤＶＤ用のレーザ光（例えば波長６５０ｎｍ帯のレーザ光）とＣＤ用のレーザ光（例えば波長７８０ｎｍ帯のレーザ光）とを切り換えて出射可能となっている。すなわち、第２の半導体レーザ１８は２種類の光源を含む構成となっている。このようなレーザ光源は、例えばモノリシックタイプ或いはハイブリッドタイプの２波長レーザによって構成できる。

第２の半導体レーザ１８から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ１９によって反射され、その後、偏光ビームスプリッタ１３、１／４波長板１４、コリメートレンズ１５、及び、第１の立ち上げミラー１６を順に透過する。第１の立ち上げミラー１６を透過したレーザ光は、第２の立ち上げミラー２０によって反射されて、第２の立ち上げミラー２０の上方にある第２の対物レンズ２１へと至る。

なお、偏光ビームスプリッタ１３は、ＢＤ用のレーザ光に作用する光学部材であり、ＤＶＤ用のレーザ光及びＣＤ用のレーザ光は、偏光状態に関係なく透過する。また、第１の立ち上げミラー１６はダイクロイックミラーであり、ＢＤ用のレーザ光は反射されるが、ＤＶＤ用のレーザ光及びＣＤ用のレーザ光は透過可能となっている。

第２の対物レンズ２１は、入射したレーザ光を光ディスクの情報記録面に集光する機能を有する。第２の対物レンズ２１によって情報記録面に集光されたレーザ光は、情報記録面で反射される。この反射光（戻り光）は、第２の対物レンズ２１を通過後、第２の立ち上げミラー２０で反射され、第１の立ち上げミラー１６、コリメートレンズ１５、１／４波長板１４、偏光ビームスプリッタ１３、ビームスプリッタ１９を順に透過する。そして、ビームスプリッタ１９を透過した戻り光は、センサーレンズ２２によって非点収差を与えられて光検出器２３の所定の受光領域に集光される。

ＢＤ対応の場合と同様に、光検出器２３から出力された電気信号は図示しない信号処理部に送られ、この信号処理部で、再生信号、ＦＥ信号、ＴＥ信号等が生成される。

なお、コリメートレンズ１５は、詳細は後述するレンズ駆動機構によって、その光軸方向（図２のＸ方向）に移動可能となっている。そして、コリメートレンズ１５の位置は、対応する光ディスク種の変更やレイヤージャンプ等に応じて適宜移動される。このようにコリメートレンズ１５を移動可能とするのは、対物レンズ１７、２１に入射する光の収束・発散度合いを調節して、球面収差の影響を適切に抑制できるようにするためである。特に、ＢＤにおいては情報記録面を厚み方向に複数有する多層ディスクが一般的である。このため、ＢＤ対応の場合にはレイヤージャンプが行われるのが一般的であり、その際に球面収差を適切に補正することが必要になる。コリメートレンズ１５は、本発明のレンズ駆動機構によって移動されるレンズの一例である。

また、第１の対物レンズ１７及び第２の対物レンズ２１は、ピックアップベース１０１に取り付けられる対物レンズアクチュエータ３０（図１参照）に搭載された状態で、ピックアップベース１０１に搭載されることになる。対物レンズアクチュエータ３０は、光ピックアップ１０に備えられる２つの対物レンズ１７、２１をフォーカス方向（図１のＺ方向が該当）及びトラッキング方向（図１のＹ方向が該当）に移動可能とする装置である。

光ピックアップ１０においては、情報の読み取りや書き込みを行う際に、第１の対物レンズ１７（或いは第２の対物レンズ２１）の焦点位置が常に光ディスクの情報記録面に合うようにフォーカシング制御を行う必要がある。また、光ピックアップ１０においては、情報の読み取りや書き込みを行う際に、第１の対物レンズ１７（或いは第２の対物レンズ２１）によって光ディスクの情報記録面に集光される光スポットの位置が、光ディスクのトラックに常に追随するようにトラッキング制御を行う必要がある。対物レンズアクチュエータ３０は、例えば、これらフォーカシング制御及びトラッキング制御を行う際に駆動される。

対物レンズアクチュエータ３０は、対物レンズ１７、２１を保持するレンズホルダ３１を有し、レンズホルダ３１をワイヤ３２で揺動可能に支持する構成のものである。そして、コイル及び磁石を利用して発生させた力でレンズホルダ３１（すなわち対物レンズ１７、２１）を動かすものである。このようなタイプの対物レンズアクチュエータは公知であるので、ここでは、詳細な説明は省略する。

図３は、本実施形態の光ピックアップ１０が備えるレンズ駆動機構４０の構成を示す概略平面図で、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の矢印Ａ方向に沿って見た側面図である。なお、ピックアップベース１０１に設けられる光ピックアップ１０のレンズ駆動機構４０は、図１の破線領域に内蔵される。

光ピックアップ１のレンズ駆動機構４０は、上述した従来のレンズ駆動機構１００（図６及び図７参照）と概ね同様である。このために、その構成が従来のレンズ駆動機構１００と重複する部分については同一の符号を付し、特に必要がない場合には、その説明を省略する。

図３に示すように、レンズ駆動機構４０は、従来のレンズ駆動機構１００に備えられる与圧バネ（圧縮コイルバネ）６を有さず、その代わりに引張りバネ９を有する点で異なる。

なお、ステッピングモータ１は本発明のモータの一例である。ステッピングモータ１の代わりに、例えばＤＣモータを用いてもよい。この場合には、例えばエンコーダを利用することでレンズホルダ４の位置を把握可能である。また、リードスクリュ２は本発明のリードスクリュの一例である。また、リードナット３は本発明のナット部材の一例である。本実施形態ではリードナット３は平面視（図３のＸ方向に沿って見ること想定）略十字形状となっているが、その形状は適宜変更可能である。また、レンズホルダ４は本発明のレンズ保持部材の一例である。レンズホルダ４の形状についても、光ピックアップ１０における光学レイアウトに合わせて適宜変更してよい。

また、ガイドシャフト５、及び、ガイド溝８（ピックアップベース１０１に設けられる）は本発明のガイド部の一例である。ガイドシャフト５とガイド溝８によってガイド部を形成する代わりに、例えば２本のガイドシャフトによってガイド部を構成しても構わない。また、リターンスプリング７は設けるのが好ましいが、場合によっては設けなくてもよい。

本発明の弾性部材の一例である引張りバネ９は、一端がレンズホルダ４の端部（レンズ保持部４ａが設けられる側と反対側の端部）に設けられる第１のフック部４ｅに取り付けられる。また、引張りバネ９は、他端がピックアップベース１０１に設けられる第２のフック部１０１ｃに取り付けられている。

図３に示すように、第１のフック部４ｅと第２のフック部１０１ｃとは、Ｘ方向に間隔（レンズホルダ４の移動とともに第１のフック部４ｅがピックアップベース１０１に対して動くために、その大きさは変動する）をあけて配置されている。ただし、図３に示すように、第１のフック部４ｅと第２のフック部１０１ｃとは、Ｘ方向について同一直線上に配置される関係にはない。

図３（ａ）に示すように、第２のフック部１０１ｃは、第１のフック部４ｅに対してＹ方向にずれた（詳細にはレンズホルダ４から離れる側にずれた）位置に設けられている。また、図３（ｂ）に示すように、第２のフック部１０１ｃは、第１のフック部４ｅに対してＺ方向にずれた（詳細には上側にずれた）位置に設けられている。このため、第１のフック部４ｅ及び第２のフック部１０１ｃに取り付けられた引張りバネ９のバネ力の作用ベクトルは、コリメートレンズ１５の光軸方向（レンズホルダ４の移動方向に同じ；図３のＸ方向）とは非平行となっている。

図４は、レンズホルダ４の第１のフック部４ｅに引張りバネ９が及ぼすバネ力について説明するための模式図である。図４に示す力Ｆは、引張りバネ９のバネ力の作用ベクトルを表している。このバネ力Ｆは、コリメートレンズ１５の光軸方向（Ｘ方向）の力（分力α）と、コリメートレンズ１５の光軸方向に直交する面内方向の力と、に分けられる。そして、コリメートレンズ１５の光軸方向に直交する面内方向の力は、Ｙ方向の力（分力β）と、Ｚ方向の力（分力γ）とに分けられる。

なお、光ピックアップ１においては、コリメートレンズ１５の光軸方向（Ｘ方向）と、対物レンズ１７、２１の光軸方向（Ｚ方向）とは略直交する関係にある。分力γは本発明の第１の分力（対物レンズ１７、２１の光軸方向に略平行な方向に力を生じさせる）の一例であり、分力βは本発明の第２の分力（対物レンズ１７、２１の光軸方向に略直交する方向に力を生じさせる）の一例である。

引張りバネ９が発生させる分力αにより、レンズホルダ４はコリメートレンズ１５の光軸方向に付勢され、レンズホルダ４とリードナット３とが当接した状態が得られる。これにより、リードナット３の移動に伴って、レンズホルダ４をステッピングモータ１に近づく方向及びステッピングモータ１から離れる方向に安定して移動可能となる。すなわち、この分力αは、従来のレンズ駆動機構１００における与圧バネ６と同一の作用を与える。

また、引張りバネ９が発生させる分力βは水平方向に発生するために、ガイドシャフト５とレンズホルダ４の軸受け部４ｃとの間の嵌合ガタに由来するレンズホルダ４（コリメートレンズ１５）の位置ずれを抑制できる。更に、引張りバネ９が発生させる分力γは上下方向に発生する。このために、分力γにより、ガイドシャフト５とレンズホルダ４の軸受け部４ｃとの間の嵌合ガタ、及び、レンズホルダ４のガイド突起４ｄとピックアップベース１０１に設けられるガイド溝８との間の嵌合ガタ（図７参照）に由来するコリメートレンズ１５の位置ずれを抑制できる。

図５は、本実施形態のレンズ駆動機構４０における、コリメートレンズ１５の位置（レンズホルダ４の位置）と分力の大きさとの関係を示したグラフである。図５において、コリメートレンズ１５の位置は、その可動範囲内においてコリメートレンズ１５がステッピングモータ１から最も離れた位置をゼロ（原点）としている。なお、図３（ａ）は、コリメートレンズ１５が原点位置にある場合の状態を示している。

引張りバネ９のバネ力Ｆはコリメートレンズ１５の位置（レンズホルダ４の位置）によって変動する。コリメートレンズ１５の可動範囲内において、レンズホルダ４がステッピングモータ１から離れる程、引張りバネ９のバネ力は大きくなる。逆に、レンズホルダ４がステッピングモータ１に近づく程、引張りバネ９のバネ力は小さくなる。このために、バネ力Ｆの分力α、β、γも図５に示すように変動する。

コリメートレンズ１５が原点から離れた状態（レンズホルダ４がステッピングモータ１に近づいた状態）において、分力αがあまりに小さくなるとリードナット３の動きにレンズホルダ４が追随しない可能性がある。このために、コリメートレンズ１５の可動範囲内において、分力αがあまり小さくならないように注意する必要がある。

また、コリメートレンズ１５の可動範囲内において、分力αを大きくすることばかりに注力して分力β及び分力γがあまりに小さくなると、嵌合ガタに由来するコリメートレンズ１５の位置ずれを十分抑制できなくなる。このために、コリメートレンズ１５の可動範囲内において、分力β及び分力γもあまりにも小さくならないように注意する必要がある。

以上のような点を注意して、引張りバネ９のバネ定数や、第１のフック部４ｅと第２のフック部１０１ｃとの位置関係等を決定する必要がある。この決定の方法は、例えば光ピックアップ１の再生性能等を指標に実験的に決める手法でも、シミュレーションによって決める手法でもよい。

なお、本実施形態のレンズ駆動機構４０では、ガイドシャフト５と軸受け部４ｃとの間で発生する嵌合ガタに比べて、ガイド突起４ｄとガイド溝８との間に発生する嵌合ガタの方が大きい。このために、ガイド突起４ｄとガイド溝８との間に発生する嵌合ガタに由来するコリメートレンズ１５の位置ずれを適切に抑制できるように、分力βに比べて分力γが大きくなるようにしている。

また、本実施形態のレンズ駆動機構４０のように、引張りバネ９のバネ力を分力して使用する場合には、各分力α〜γの大きさを十分確保するために引張りバネ９のバネ定数を比較的大きなものとする必要がある。ただし、引張りバネ９のバネ定数をあまり大きなものとすると、例えば引張りバネ９の取り付け作業が行い難くなることがある。この点を考慮して、本実施形態のレンズ駆動機構４０では、引張りバネ９は、ほぼ９０°捩じられた状態でフック部４ｅ、１０１ｃに取り付けている。引張りバネ９の捩じり方向は、引張りバネ９が捩じられた状態から元の状態に戻ろうとする復元力で、分力β及び分力γが大きくなる方向とされている。これにより、分力β及び分力γの発生力を比較的小さなものとできるために、引張りバネ９のバネ定数をあまり大きくせずに済む。

なお、本実施形態では引張りバネ９の捩じり角を９０°としているが、これは一例であり、捩じり角は適宜変更してよい。

以上のように構成される光ピックアップ１０では、レンズ駆動機構４０によるコリメートレンズ１５の駆動時に、嵌合ガタが原因となってコリメートレンズ１５が位置ずれを起こす可能性が小さくできる。このために、本実施形態の光ピックアップ１０では、再生性能の向上等が期待できる。また、本実施形態の光ピックアップ１０では、光学設計にマージンが見込める等の利点も有する。

以上に示した実施形態は本発明の一例であり、本発明の光ピックアップのレンズ駆動機構は以上に示した構成に限定されるものではない。

例えば、以上に示した実施形態では、レンズホルダ４をコリメートレンズ１５の光軸方向に付勢してリードナット３に当接させる分力（分力α）と、コリメートレンズ１５の光軸方向に直交する面内方向の分力（分力β及び分力γ）と、を発生させる弾性部材が引張りバネ９である構成とした。しかし、本発明はこの構成に限定されるものではなく、前記弾性部材は圧縮バネ等でもよいし、バネでなくゴム等であっても構わない。

また、以上に示した実施形態では、引張りバネ９のバネ力Ｆが分力α、分力β、分力γの３つの力に分けられる構成とした。しかし、本発明はこの構成に限られず、場合によっては、引張りバネ９のバネ力Ｆが、分力αと分力β、或いは、分力αと分力γ、といった２つの力に分けられる構成であっても構わない。例えば、レンズ駆動機構４０が備えるガイド部に断面視Ｄ字型のシャフト（Ｄシャフト）を使用する等して、ガタの発生方向が主に一方向となるように構成される場合には、上述の引張りバネ９のバネ力Ｆが上記した２つの方向に分力される構成も有効である。

また、以上に示した本実施形態では、レンズ駆動機構４０をピックアップベース１０１に直接取り付ける構成とした。しかし、この構成に限らず、レンズ駆動機構４０を専用に搭載するベース部材を設ける構成とし、レンズ駆動機構を搭載したベース部材をピックアップベース１０１に取り付ける構成としても構わない。

また、本実施形態では、レンズ駆動機構４０によって移動されるレンズがコリメートレンズであることとした。しかし、これに限らず、他のレンズを移動するレンズ駆動機構に対しても、当然本発明は適用できる。例えば、球面収差の補正を行うためにビームエキスパンダーが使用される場合に、これに対して本発明のレンズ駆動機構を適用できる。

また、以上に示した実施形態では、光ピックアップ１が備える対物レンズの数を２つとしたが、この対物レンズの数は１つであっても構わない（この場合は、光学構成も本実施形態の場合から変更される）。

また、以上に示した実施形態では、光ピックアップはＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤに対応する構成とした。しかしながら、本発明の光ピックアップのレンズ駆動機構は、光ピックアップが対応可能な光ディスクの種類が、本実施形態で示したもの以外の場合（対応可能な光ディスクの種類が複数の場合ばかりでなく単数の場合も含む）でも適用できるのは当然である。

本発明は、光源と、光源から出射される光を光記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズとの間の光路中に配置されるレンズを、その光軸方向に駆動するレンズ駆動機構を備える光ピックアップに好適である。

１ ステッピングモータ（モータ）
２ リードスクリュ
３ リードナット（ナット部材）
４ レンズホルダ（レンズ保持部材）
５ ガイドシャフト（ガイド部）
８ ガイド溝（ガイド部）
９ 引張りバネ（弾性部材）
１０ 光ピックアップ
１１ 第１の半導体レーザ（光源）
１５ コリメートレンズ（レンズ）
１７ 第１の対物レンズ
１８ 第２の半導体レーザ（光源）
２１ 第２の対物レンズ
４０ レンズ駆動機構

Claims (6)

1. レンズを、該レンズの光軸方向に移動可能とする光ピックアップのレンズ駆動機構であって、
   リードスクリュと、
   前記リードスクリュのネジ部に螺合するナット部材と、
   前記レンズを保持し、前記リードスクリュの回転による前記ナット部材の移動とともに移動するレンズ保持部材と、
   前記リードスクリュに略平行となるように対向配置されて、前記レンズ保持部材が前記レンズの光軸方向に移動するようにガイドするガイド部と、
   前記レンズ保持部材を前記レンズの光軸方向へ付勢して前記ナット部材に当接させる力と、前記レンズの光軸方向に直交する面内方向の力と、を分力として発生させる弾性部材と、
   を備え、
   前記面内方向の力は、前記リードスクリュと前記ガイド部との対向方向に垂直な方向に作用する第１の分力と、前記対向方向に作用する第２の分力とに分けられる、光ピックアップのレンズ駆動機構。
2. 前記ガイド部には、ガイドシャフトとガイド溝とが含まれる、請求項１に記載の光ピックアップのレンズ駆動機構。
3. 前記第１の分力は、前記レンズ保持部材に設けられる突起部を前記ガイド溝の壁面に押圧する力を生じさせ、前記第２の分力は、前記レンズ保持部材に設けられる軸受け部を前記ガイドシャフトに押圧する力を生じさせる、請求項２に記載の光ピックアップのレンズ駆動機構。
4. 前記第１の分力は、前記第２の分力より大きい、請求項１から３のいずれかに記載の光ピックアップのレンズ駆動機構。
5. 前記弾性部材は、前記レンズの光軸方向に直交する面内方向の力を増加させるように捩じられている、請求項１から４のいずれかに記載の光ピックアップのレンズ駆動機構。
6. 前記弾性部材は引張りバネである、請求項１から５のいずれかに記載の光ピックアップのレンズ駆動機構。

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