JPH09212872A - 光ピックアップ及び該光ピックアップの調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、光学部品を高精度に調整し、調整
後の位置ずれを皆無とする光ピックアップを提供する。 【解決手段】 本発明の光ピックアップは、光学部品を
内装したレンズ保持部材２６と、このレンズ保持部材２
６を前記光学部品の光軸方向に位置調整可能に載置する
固定部材３０と、この固定部材３０に対して前記レンズ
保持部材２６を押圧するとともに、前記レンズ保持部材
２６を前記固定部材３０に対して位置調整する際に前記
レンズ保持部材２６に対する押圧方向の超音波振動が付
与されるバネ部材２９とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、情報を記録再生
する光記録装置に用いられる光ピックアップ及びその光
学部品の位置調整を行う光ピックアップの調整装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図９、図１０に示すような光学部
品の取付調整機構が知られている（実公昭６２−４１３
８１号公報）。

【０００３】この光学部品の取付調整機構は、光学部品
であるレンズ５１をその内部に嵌装しているホルダ５２
を具備し、このホルダ５２を被取付対としてのホルダ保
持基台５３に設けられたホルダ収容孔５４内に挿入し、
その後、固定部材５５とこの固定部材５５に左右両側が
重合している中高状のバネ部材５６とを固定用のネジ５
７でホルダ保持基台５３にネジ止めするようにしてい
る。

【０００４】この結果、バネ部材５６に形成されたバネ
性舌片（中高状部）５８は、ホルダ保持基台５３のホル
ダ収容孔５４内に臨み、これにより、ホルダ５２はホル
ダ収容孔５４の上方に形成された斜面部５９と、バネ部
材５６のバネ性舌片５８の三点で支持され、ホルダ５２
はホルダ保持基台５３に仮固定されるようになってい
る。

【０００５】また、前記ホルダ保持基台５３の先端の偏
心位置に設けたドライバ挿入穴６２に、駆動ピン部６０
を有する調整ドライバ６１を挿入し回転することで、駆
動ピン部６０がホルダ５２の外周においてその軸長方向
に形成された係合溝６３内に係入され、この係合溝６３
の左右の内壁を調整ドライバ６１の回転方向に押圧する
ようになっている。

【０００６】これにより、前記ホルダ５２が前後方向に
移動して、レンズ５１の微調整が行なわれることにな
る。この後、調整用のネジ６４の先端がバネ性舌片５８
の附勢力と同方向の附勢力を更に与えて強固にホルダ５
２をホルダ保持基台５３に固定する。

【０００７】

【発明が解決しとようする課題】ところで、前記バネ部
材５６により附勢力が与えられているホルダ５２を、調
整ドライバ６１により例えば図１０に示す矢印方向に微
調整するとき、図１０に点線５５で示すように、バネ部
材５６はホルダ５２の移動により、極僅かにチルトする
現象が見られる。

【０００８】このバネ部材５６のチルトは、バネ部材５
６の端面エッジ５６ａがホルダ５２の表面に引っかかっ
て発生したり、バネ部材５６とホルダ５２の接触面の表
面粗さによってミクロ的に引かかって発生したりする。

【０００９】従って、バネ部材５６のチルト量は、ホル
ダ５２の移動量、バネ部材５６とホルダ５２との接触面
間の摩擦係数等によって異なり、部材によって管理する
ことは非常に困難である。

【００１０】このようなバネ部材５６のチルトに起因し
て、ホルダ５２の微調整後に、固定用のネジ６４で更に
附勢するときにバネ部材５６が元の形に戻ろうとする復
元力が作用し、ホルダ５２の位置がずれる事態が発生す
る。

【００１１】ホルダ５２の位置調整は、光学部品によっ
ては数ミクロンの位置精度が要求され、上述したバネ部
材５６のチルト現象によって、再調整を行わなければな
らないため、組立工程の増大を招くという課題がある。

【００１２】また、調整用のネジ６４で附勢せず、バネ
部材５６のみで固定する場合においては、バネ部材５６
がチルトしたまま組み立てられ、その後の組立工程や輸
送中の振動によって、バネ部材５６の復元力により位置
がずれてしまう事態が発生し、製品が不良品となってし
まう可能性がある。

【００１３】さらに、接着剤によりバネ部材５６とホル
ダ５２を固定する場合には、接着剤の硬化歪み等によ
り、別の位置ずれの問題が生じる。

【００１４】本発明は、前記課題に鑑みてなされたもの
であり、請求項１乃至３の共通する目的は、光学部品を
高精度に調整し、調整後の位置ずれを皆無とする光ピッ
クアップ及び該ピックアップの調整装置を提供すること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る光ピックアップは、光学部品を内装した保持部材と、
この保持部材を、前記光学部品の光軸方向に位置調整可
能に載置する固定部材と、この固定部材に対して前記保
持部材を押圧するとともに、前記保持部材を前記固定部
材に対して位置調整する際に前記保持部材に対する押圧
方向の超音波振動が付与される弾性部材とを有すること
を特徴とするものである。

【００１６】請求項２記載の発明に係る光ピックアップ
は、請求項１記載の発明に係る光ピックアップにおける
前記弾性部材は、前記保持部材との当接面又はその背面
に超音波振動を生成する圧電素子を備えることを特徴と
するものである。

【００１７】請求項３記載の発明に係る光ピックアップ
の調整装置は、光学部品を内装した保持部材と、この保
持部材を、前記光学部品の光軸方向に位置調整可能に載
置する固定部材と、この固定部材に対して前記保持部材
を押圧する弾性部材とを有する光ピックアップの調整装
置であって、前記弾性部材に、超音波振動を生成する振
動発生部材を付加して、前記保持部材を前記固定部材に
対して位置調整する際に、前記振動発生部材により前記
弾性部材に保持部材に対する押圧方向に超音波振動を付
与することを特徴とするものである。

【００１８】請求項１記載の発明によれば、光学部品を
内装した保持部材が、弾性部材の附勢力により、固定部
材に対して強固に押圧支持されている。前記保持部材が
光軸方向に位置調整される際に、弾性部材に超音波振動
が付与される。この弾性部材の超音波振動は、ミクロ的
には、保持部材と接触、非接触を高速で繰り返してお
り、弾性部材の端面エッジが引っかかったり、保持部材
との接触面の表面粗さによるミクロ的な引っかかりの現
象が無くなり、保持部材の移動に伴う弾性部材のチルト
や変形が無くなる。

【００１９】また、弾性部材は超音波振動しているため
に、見かけ上、弾性部材の附勢力は弱まり、保持部材の
光軸方向の位置調整を簡略に行うことができる。

【００２０】請求項２記載の発明によれば、弾性部材に
対して比較的安価な圧電素子により超音波振動を付与す
ることができ、光ピックアップのコスト低減を図れる。
また、圧電素子は、自由な形状に加工できるため、部品
の小型化や設置場所の自由度を大きくすることができ
る。

【００２１】請求項３記載の発明によれば、超音波振動
する振動発生部材を用い、必要なときだけ弾性部材に超
音波振動を付与することにより、振動発生部材を多数の
光ピックアップの調整に共有化でき、光ピックアップの
構成部材数を削減することができ、光ピックアップのコ
スト低減を図れる。

【００２２】

【発明の実施の形態】

［実施の形態１］ （構成）図１乃至図５に実施の形態１を示す。図１は本
実施の形態１の光ピックアップを構成する光学系の概略
図、図２は本実施の形態１の固定部材３０、保持部材で
あるレンズ保持部材２６、弾性部材であるバネ部材２９
の設置状態の斜視図、図３は調整部材２８の設置状態の
斜視図、図４は調整部材２８の動作概略図、図５は調整
装置を構成する振動発生部材である積層型圧電アクチュ
エータ３３を付加した状態の斜視図を示している。

【００２３】本実施の形態１は、光記録装置の光ピック
アップとして図１に示す光学系を用いている。この光ピ
ックアップにおいて、半導体レーザ等のレーザ発光部材
１７から出射された発散光は、コリメータレンズ１８に
より平行光にされる。この平行光はビーム整形プリズム
１９により、断面楕円光から断面円形光に変換され、集
光手段２を経て、光記録媒体１に照射される。

【００２４】光記録媒体１で反射した記録情報を含んだ
反射光は、集光手段２を経て、再びビーム整形プリズム
１９に入射し、次に、波長板２０、集光レンズ２１を経
て、ビームスプリッター２２で２つの光束に分離され、
２個のフォトダイオード等の光検出器２３に各々入射す
る。

【００２５】この光検出器２３で前記反射光を検出し、
必要な記録情報を電気信号に変換する。

【００２６】上述した光ピックアップの各光学部品は、
アルミ製のケース２４に収められて支持されている。

【００２７】尚、フォトダイオード等からなる前方モニ
ター２５は、前記ビーム整形プリズム１９で反射した光
が入射する位置に配置され、レーザ発光部材１７からの
光の位置を検出するようになっている。

【００２８】前記コリメータレンズ１８と集光レンズ２
１とは、図２に示すように、樹脂製又はアルミ製の円筒
形状のレンズ保持部材２６内に接着により固定されてい
る。

【００２９】このレンズ保持部材２６の外周の一部に
は、図４にも示すように、同心円形状の係合溝２７が形
成され、細捧形状の調整部材２８の端部と係合する構造
になっている。

【００３０】図２にレンズ保持部材２６をバネ部材２９
により矢印方向に押圧し、固定部材３０に圧接した状態
を示す。バネ部材２９はステンレス製又はリン青銅製の
板バネで、Ｌ字形状に形成した固定部材３０の端縁に一
端が取り付けられ、このバネ部材２９の他端側で前記レ
ンズ保持部材２６の外周側面に数Ｋｇｆの附勢力を与え
るようになっており、これにより、レンズ保持部材２６
を固定部材３０の２箇所のガイド３１に対してそれぞれ
接触規制し、強固に押圧支持するようになっている。

【００３１】前記固定部材３０の２箇所のガイド３１
は、前記光学系の光軸と平行に形成されており、レンズ
保持部材２６が光軸方向からずれないように規制するよ
うになっている。

【００３２】図３は、図２に示す構造を背面から見た図
であり、細捧形状の金属製の調整部材２８が進入する穴
３２が固定部材３０に穿設されている。この穴３２を通
して調整部材２８の端部はレンズ保持部材２６の係合溝
２７と合致して係合されるようになっている。

【００３３】図４は、前記調整部材２８の動作を示すも
のであり、調整部材２８は固定部材３０の穴３２を支点
として、てこのように光軸方向（図４に示す矢印方向）
に揺動し、レンズ保持部材２６を光軸方向に微移動させ
ることができる。このとき、レンズ保持部材２６はバネ
部材２９により、固定部材３０のガイド３１に押圧され
ているので、光軸方向からずれないように規制される。

【００３４】図５は、本実施の形態１の調整装置を構成
する振動発生部材としての積層型圧電アクチュエータ３
３をバネ部材２９に接着固定した状態を示している。

【００３５】前記積層型圧電アクチュエータ３３は、チ
タン酸ジルコン酸鉛の厚さ数１０μｍの薄板状の圧電素
子を数百枚積層したものであり、数１０（Ｖ）の電圧印
加により、数μｍの変位を発生させることができるよう
になっている。

【００３６】本実施の形態１では、調整部材２８による
調整時に、前記積層型圧電アクチュエータ３３に対し、
電圧圧印加線４０により数１０ｋＨｚの正弦波の交番電
圧（ｓｉｎ（ωｔ））を印加し、バネ部材２９を矢印３
５方向に超音波振動させるようにしている。前記積層型
圧電アクチュエータ３３の超音波振動の方向が、バネ部
材２９の附勢力方向と概略一致した方向になるように積
層型圧電アクチュエータ３３をバネ部材２９に取り付け
ている。

【００３７】（作用）本実施の形態１では、前記調整部
材２８をレンズ保持部材２６の係合溝２７に係合し、こ
の調整部材２８を操作してレンズ保持部材２６を光軸方
向に微動させ、位置調整を行うものである。

【００３８】この時、積層型圧電アクチュエータ３３を
駆動し、バネ部材２９に固定部材３０に接触して支持さ
れている一端を支点３４として矢印３５方向の屈曲モー
ドの超音波振動を付与する。

【００３９】この場合、前記バネ部材２９の屈曲モード
の固有振動数と共振しないように、積層型圧電アクチュ
エータ３３に印加する交番電圧の周波数が所定の値に設
定され、また、バネ部材２９とレンズ保持部材２６との
表面粗さよりも大きな振動振幅で振動するように印加電
圧が所定の値に設定されている。

【００４０】このような超音波振動により、バネ部材２
９はレンズ保持部材２６の外周側面に対し高速に接触、
非接触を繰り返し、レンズ保持部材２６の調整時の移動
に際して、表面粗さによる引っかかりや、バネ部材２９
のエッジ端面の引っかかりが無くなり、従来例のような
チルト現象が発生しない。

【００４１】従って、バネ部材２９の復元力による調整
後の位置ずれが皆無となり、調整作業の簡略化が可能と
なる。また、超音波振動の方向を、バネ部材２９の附勢
力方向と一致させることによって、見かけ上、バネ部材
２９の附勢力を低下することができる。この結果、調整
部材２８の操作に必要な力が小さくなり、容易に調整が
行え、しかも、超音波振動を停止すれば、再び強固な押
圧支持が可能となり、調整後のビス締め固定や接着固定
等の作業が廃止できる。

【００４２】（効果）本実施の形態１によれば、前記バ
ネ部材２９のチルト変形が防止され、再調整作業が皆無
となり、組立工数が削減できる。また、調整部材２８を
軽くかつ容易に操作することができ、組立作業の負担を
軽減できる。

【００４３】さらに、振動に対しても非常に強く、光ピ
ックアップの光学系の信頼性を向上でき、輸送中の振動
に対しても強く、物流時の不良発生率を低下させること
ができる。

【００４４】［実施の形態２］ （構成）図６、図７に実施の形態２を示す。図６は本実
施の形態２の斜視図、図７は本実施の形態２の振動発生
部材３６の変形例を示している。尚、図６、図７におい
て、図２に示すものと同一の機能を有するものには同一
の符号を付して示し、実施の形態１と異なる部分を主に
説明する。

【００４５】本実施の形態２では、振動発生部材３６と
して厚さ数ミリの板形状の圧電素子を用いる。この振動
発生部材３６は、バネ部材２９の背面形状と略同形状と
し、接着剤により固定する。また、この振動発生部材３
６は、チタン酸ジルコン酸鉛又はチタン酸鉛等の材料で
形成され、両表面には銀が蒸着されており、一対の電圧
印加線４０が半田接続されている。

【００４６】前記電圧印加線４０を介して数１０ｋＨｚ
の交番電圧（ｓｉｎ（ωｔ））を振動発生部材３６に印
加して超音波振動させ、バネ部材２９に対し矢印３５方
向の超音波振動を付与する。この超音波振動は、バネ部
材２９の附勢力方向と概略一致した方向となるようにす
る。この他の構成は実施の形態１と同様である。

【００４７】（作用）本実施の形態２においては、薄板
形状の圧電素子からなる振動発生部材３６を用いてバネ
部材２９を超音波振動させることができ、バネ部材２９
のチルト現象をなくすことができる。

【００４８】振動発生部材３６を構成する薄板形伏の圧
電素子は、製造が非常に容易で量産が可能であり、単価
も安く、薄板のステンレスやリン青銅のバネ部材２９に
この圧電素子を接着することにより、モノモルフ型圧電
アクチュエータとして機能する振動発生部材３６を構成
でき、大きな振動振幅を得ることができる。

【００４９】また、図７に示すように、前記バネ部材２
９の両面に薄板形状の一対の圧電素子３６ａを接着固定
し、バイモルフ型圧電アクチュエータを構成すると更に
大きな振動振幅が得られる。この他の作用は実施の形態
１と同様である。尚、超音波振動以外の振動を発生させ
る振動発生部材として、高分子圧電フィルム（ＰＶＤ
Ｆ）や細径の銅線を巻いたコイルとマグネットを利用し
ても同様な作用が得られる。

【００５０】（効果）本実施の形態２においては、安価
な薄板形状の圧電素子からなる振動発生部材３６を使用
するので、部材費を安くし、コスト低減を図れる。

【００５１】［実施の形態３］ （構成）図８に本発明の実施の形態３の斜視図を示す。
尚、実施の形態３においては、実施の形態２と異なる部
分のみ説明し、他の説明は省略する。

【００５２】実施の形態３において、振動発生部材とし
ての積層型圧電アクチュエータ３３は、外部部材３７に
接着固定され、調整部材２８による調整の際に、バネ部
材２９の背面に押圧接触するようにする。前記外部部材
３７は、組立時の治具又は調整機であって、積層型圧電
アクチュエータ３３を支持するとともに、バネ部材２９
までの移動やバネ部材２９ヘの積層型圧電アクチュエー
タ３３の押圧を行う機能を有している。尚、この他の構
成は実施の形態２と同様であるので説明を省略する。

【００５３】（作用）実施の形態３によれば、積層型圧
電アクチュエータ３３が外部部材３７により支持されて
いるため、個々の光ピックアップ毎に積層型圧電アクチ
ュエータ３３を設ける必要が無く、一つの積層型圧電ア
クチュエータ３３を共有、共通化して利用することがで
きる。

【００５４】前記積層型圧電アクチュエータ３３は、例
えば、組立治具や調整機に設置され、調整時の必要なと
きのみ搬送移動されてきて、バネ部材２９に押圧接触
し、バネ部材２９を超音波振動させる。積層型圧電アク
チュエータ３３は、電圧印加線４０を用いて数１０
（Ｖ）の電正を印加することにより、数１０Ｋｇｆの振
動力を生じるため、組立治具、調整機の押圧力に対して
も、十分にバネ部材２９に超音波振動を付与することが
できる。この他の作用は実施の形態２と同様である。

【００５５】（効果）実施の形態３によれば、積層型圧
電アクチュエータ３３を外部部材３７に設置したことに
より、個々の光ピックアップ毎に振動発生部材３３を設
ける必要が無くなり、光ピックアップのコスト低減を図
れる。

【００５６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、レンズ等
の光学部品の調整を非常に作業性よく、確実に実施する
ことができ、組立工数を削減した低コストの光ピックア
ップを提供することができる。さらに、光学系の信頼性
が高く、品質の安定した光ピックアップを提供すること
ができる。

【００５７】請求項２記載の発明によれば、非常に安価
な部材を用いることができるのでコストを低減できる光
ピックアップを提供できる。

【００５８】請求項３記載の発明によれば、光ピックア
ップのレンズ等の光学部品の調整を非常に作業性よく、
確実に実施することができるとともに、構成部材の共
有、共通化により部材費の削減が可能となり、光ピック
アップの低コスト化を図ることが可能な光ピックアップ
の調整装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の光ピックアップを構成
する光学系の概略図である。

【図２】本実施の形態１の固定部材、レンズ保持部材、
バネ部材の設置状態を示す斜視図である。

【図３】本実施の形態１の固定部材、レンズ保持部材、
調整部材の設置状態を示す斜視図である。

【図４】本実施の形態１の調整部材によるレンズ保持部
材の調整動作を示す斜視図である。

【図５】本実施の形態１の固定部材、レンズ保持部材、
バネ部材、超音波アクチュエータ、振動発生部材の設置
状態を示す斜視図である。

【図６】本発明の実施の形態２における固定部材、レン
ズ保持部材、バネ部材、振動発生部材の設置状態を示す
斜視図である。

【図７】本発明の実施の形態２における固定部材、レン
ズ保持部材、バネ部材、振動発生部材の設置状態の他例
を示す斜視図である。

【図８】本発明の実施の形態３における固定部材、レン
ズ保持部材、バネ部材、圧電素子、外部部材の設置状態
を示す斜視図である。

【図９】従来の光学部品の取付調整機構を示す概略断面
図である。

【図１０】従来の光学部品の取付調整機構におけるバネ
部材のチルトの状態を示す拡大斜視図である。

【符号の説明】

１ 光記録媒体 ２ 集光手段 １７ レーザ発光部材 １８ コリメータレンズ １９ ビーム整形プリズム ２０ 波長板 ２１ 集光レンズ ２２ ビームスプリッター ２３ 光検出器 ２４ ケース ２５ 前方モニター ２６ レンズ保持部材 ２７ 係合溝 ２８ 調整部材 ２９ バネ部材 ３０ 固定部材 ３１ ガイド ３２ 穴 ３３ 超音波アクチュエータ ３４ 支点 ３６ 振動発生部材 ３７ 外部部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学部品を内装した保持部材と、 この保持部材を、前記光学部品の光軸方向に位置調整可
   能に載置する固定部材と、 この固定部材に対して前記保持部材を押圧するととも
   に、前記保持部材を前記固定部材に対して位置調整する
   際に前記保持部材に対する押圧方向の超音波振動が付与
   される弾性部材と、 を有することを特徴とする光ピックアップ。
2. 【請求項２】 前記弾性部材は、前記保持部材との当接
   面又はその背面に超音波振動を生成する圧電素子を備え
   ることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
3. 【請求項３】 光学部品を内装した保持部材と、この保
   持部材を、前記光学部品の光軸方向に位置調整可能に載
   置する固定部材と、この固定部材に対して前記保持部材
   を押圧する弾性部材とを有する光ピックアップの調整装
   置であって、 前記弾性部材に、超音波振動を生成する振動発生部材を
   付加して、前記保持部材を前記固定部材に対して位置調
   整する際に、前記振動発生部材により前記弾性部材に保
   持部材に対する押圧方向に超音波振動を付与することを
   特徴とする光ピックアップの調整装置。