JPH0963062A - 光学系調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対物レンズの傾き調整を容易に行いまた調整
後の安定性にすぐれた光学系調整装置の小型化を図るこ
と。 【解決手段】 対物レンズ（１）を保持する保持部材
（５）と保持部材を固定するベース（６）とによって傾
き調整する光学系調整装置における両者の当接部位の少
なくとも２点が描く軌跡が異なる半径となるように構成
し、光学系調整装置の幅や高さを小さくして装置全体の
小型化を図るようにしたもの。また、保持部材（５）と
ベース（６）との当接部位のうち第２の当接部は第１の
当接部に対して対物レンズ（１）の近くに位置するよう
に構成し、光学系調整装置の幅や高さを小さくでき装置
全体の小型化を図る他、保持部材（５）またはベース
（６）に作用する対物レンズ（１）の質量による変形を
少なくし共振による記録及び／又は再生時の影響を小さ
くしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤ（コンパクト
ディスク）、光磁気ディスク、光カード等の光学的記録
及び／又は再生装置に用いる光ピックアップの対物レン
ズ、ミラー、レーザ光源等の光学素子を調整する光学系
調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ピックアップ等を光学的記録及び／又
は再生装置に組み付ける場合、光軸の調整が必要とされ
光学素子の傾き調整が行われる。この場合の光学素子の
傾き調整方法には種々の方法がある。例えば、特開昭５
９−２２３９５４号公報には、図６に示すような装置が
開示されている。この装置は、対物レンズ５０を保持す
る対物レンズ駆動装置５１の光学ブロック５２との当接
面５１ａを半径Ｒの球面に形成し、光学ブロック５２の
対応する箇所を当接面５１ａに適合する凹面５２ａに形
成し、当接面５１ａと凹面５２ａとを摺動させながら光
学ブロック５２に対する対物レンズ５０の傾き調整をす
るようにしたものである（従来例１）。

【０００３】また、特開平６−４４５７４号公報には、
図７に示すような装置が開示されている。この装置は、
被支持部材５３がサスペンション５４を介して対物レン
ズ５５を保持している。さらに、被支持部材５３は基台
５６に設けられたサスペンション支持部５７に半径Ｒの
円弧状に形成された円筒面を介して当接しており、サス
ペンション支持部５７に対して被支持部材５３がＺ方向
に摺動又はＹ軸回りに回転摺動できるようになってい
る。そこで、対物レンズ５５を基台５６に対して傾き調
整することができる（従来例２）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、固定部材に
対して光学素子を保持する保持部材の傾き調整をする場
合、両者の当接箇所は当接面積が広い方が調整しやすい
し、また調整後に接着等して固定した場合の安定性がよ
い。なお、この場合の当接面積が広いとは、当接面積の
合計を指すのではなく、複数の当接箇所を結んで形成さ
れる仮想形内の面積が広いことを指している。

【０００５】この点、従来例１において当接面を広くす
るには、半径Ｒを大きくする必要がある。ところが、半
径Ｒを大きくすると光学的記録及び／又は再生装置の高
さ方向（Ｚ方向）が大きくならざるを得ないという問題
がある

【０００６】一方、従来例２に示すように当接面を光学
素子の横方向（Ｙ方向）に位置させるように構成する
と、高さ方向の寸法は小さくなるが当接面は小さくなっ
てしまうという問題がある。そこで、図８に示すように
対物レンズ５５と対称な位置（２点鎖線の位置）に別の
サスペンション支持部５７′を設けて当接面を広くして
もよい。しかし、この方法では光学的記録及び／又は再
生装置の構成が複雑化するとともに、大型化を招くとい
う問題が生じる。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決すべく提案さ
れるもので、光学素子の傾き調整を容易に行い、また調
整後の安定性にすぐれた光学系調整装置の小型化を図る
ことを目的としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 １．少なくとも光学素子を保持する保持部材と、この保
持部材を固定する固定部材とを有し、前記保持部材は前
記固定部材に対して複数の部位で当接するとともに摺動
することにより、前記固定部材に対して傾き調整するこ
とができるようにされている光学系調整装置において、
前記保持部材を傾き調整する際に前記保持部材と前記固
定部材との複数の当接部位のうち少なくとも２点の描く
軌跡が異なる半径となるように当接部位を構成した。

【０００９】２．少なくとも光学素子を保持するホルダ
ーと、一端を前記ホルダーに他端を保持部材に固定され
前記光学素子を移動可能に支持する支持部材と、前記保
持部材を固定する固定部材とを有し、前記保持部材は第
１の当接部と第２の当接部の少なくとも２箇所で前記固
定部材に当接し異なる半径で摺動することにより前記固
定部材に対して傾き調整される光学系調整装置におい
て、前記第１の当接部は前記支持部材と前記保持部材と
の固定箇所近傍に、前記第２の当接部は前記第１の当接
部に対して前記光学素子の近くに位置するように構成し
た。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を説明していく。図１（斜視図）、図２
（分解斜視図）は、本発明の第１の実施の形態を示した
もので、光ディスクの光学的記録及び／又は再生装置に
用いる光ピックアップのフォーカスアクチュエータへの
適用例を示したものである。

【００１１】対物レンズ（光学素子）１はホルダー２の
上面に固着され、ホルダー２のＹ方向両側にはロの字状
に巻回されたフォーカスコイル３が固着されている。ス
テンレス製の薄板で形成されたフォーカスバネ（支持部
材）４は、一端をホルダー２のＸ（−）方向に形成され
た固定部２ａに、他端をホルダー２のＸ（−）方向に配
設された保持部材５の固定部５ａ固着されている。保持
部材５、ホルダー２、ベース６は、ＰＰＳ、ＬＣＰ、Ｐ
ＥＩ等のプラスチックを型で成形することにより、後述
するような異なった半径の球面を高精度かつ容易に形成
できよう。

【００１２】次に、異なった半径の球面の形成について
であるが、保持部材５のＸ（−）側側面に対物レンズ１
のノーダルポイントＮ．Ｐを中心に有する半径Ｒ１の凸
状球面５ｂを形成、またベース（固定部材）６のＸ
（−）側の壁６ａにも前記Ｎ．Ｐを中心に有する半径Ｒ
１の凹状球面６ｂを形成し、凸状球面５ｂと凹状球面６
ｂを当接させるようにしている（第１の当接部）。

【００１３】また、保持部材５には凸状球面５ｂからＸ
（＋）方向に突出した延在部５ｃが形成され、この延在
部５ｃは前記した２枚のフォーカスバネ４のＺ方向間に
位置する。延在部５ｃの先端からＹ方向両側に突出部５
ｄが形成され、この突出部５ｄの先端からＺ（−）方向
に先端が対物レンズのノーダルポイントＮ．Ｐを中心と
する半径Ｒ２の凸状球面５ｅを有する突起部５ｆが形成
されている。この場合、Ｒ１＞Ｒ２≒Ｒ１／２のごとく
Ｒ２はＲ１より小さく形成されている。そして、ベース
６にも前記Ｎ．Ｐを中心に有する半径Ｒ２の凹状球面６
ｃが形成され、前記凸状球面５ｅと当接するようになっ
ている（第２の当接部）。

【００１４】次に、ベース６の対物レンズ１の直下には
ミラー７が配設され、ミラー７のＹ方向両側にはマグネ
ット８がバックヨーク９を背面に固着した状態で配設固
定されている。マグネット８は、Ｚ方向に２極着磁され
ており、各磁極面はフォーカスコイル３のＸ方向に平行
な２辺とわずかな間隙を保持した状態で向き合ってい
る。

【００１５】２つのバックヨーク９のＺ（＋）側の面に
は、バネ用ステンレスの薄板をプレス加工して形成した
カバー１０のＹ方向両端が固定されている。このカバー
１０は、ホルダー２とＺ方向に０．５ｍｍ程度の間隙を
保つように脚部１０ａを介して配設されており、ホルダ
ー２がＺ（＋）方向（フォーカス方向）に移動した時の
ストッパとして作用する。また、カバー１０のＸ（−）
側２箇所にバネ部１０ｂが形成され、バネ部１０ｂの先
端は保持部材５の突出部５ｄの角部に当接し矢印Ｆ方向
に押し、凸状球面５ｂを凹状球面６ｂに、凸状球面５ｅ
を凹状球面６ｃに押しつけるようになっている。

【００１６】以上のように構成されている光ピックアッ
プのフォーカスアクチュエータは、フォーカスコイル３
に電流を流すとフォーカスコイル３のＸ方向に平行な２
辺がマグネット８の上下の磁極から磁界を受け、Ｚ方向
の力が発生し対物レンズ１をＺ方向に駆動させる。この
時、対物レンズ１をＺ方向に移動可能に支持する２枚の
平行なフォーカスバネ４が光学素子の支持部材となって
撓む。そして、図示していないＸ（＋）方向の光源から
の光がミラー７の表面で反射し、対物レンズ１に入射し
図示していない光ディスク上に光スポットを適正に結ば
せる。

【００１７】次に、ベース６に対する保持部材５の傾き
調整について説明する。図１に示すように保持部材５の
凸状球面５ｂ近傍のＹ方向両側面を調整治具の２本のピ
ン１１でクランプする。なお、ピン１１は同時に動作す
るように構成されている。この状態でピン１１をＸ軸回
りに回転させると、保持部材５はノーダルポイントＮ．
Ｐを中心にＸ軸回りに回転する。すると凹状球面６ｂに
対して保持部材５の凸状球面５ｂは半径Ｒ１の球面上を
移動し、同時に２箇所の凹状球面６ｃに対して凸状球面
５ｅは半径Ｒ２上を移動する。こうして、対物レンズ１
はＸ軸回りの傾きを調整される。

【００１８】また、ピン１１をＺ方向に移動させると、
保持部材５はノーダルポイントＮ．Ｐを中心にＹ軸回り
に回転する。そして、対物レンズ１はＹ軸回りの傾きを
調整される。このようにして、対物レンズ１のＸ軸回り
の傾き調整と、Ｙ軸回りの傾き調整が終わった後、凸状
球面５ｂと凹状球面６ｂ（１箇所）、凸状球面５ｅと凹
状球面６ｃ（２箇所）の計３箇所に接着剤を注入し、保
持部材５をベース６に固定する。

【００１９】したがって、保持部材５は３つの凸状球面
５ｂ，５ｅ，５ｅでベース６に当接して固定、つまり３
つの球面５ｂ，５ｅ，５ｅで形成されるあたかも大きな
仮想三角形の枠内で当接し固定されるようになる。その
ため、凸状球面５ｂのみで傾き調整する時に、凸状球面
５ｂと凹状球面６ｂとが離れてしまうという事態を回避
できる。さらに、保持部材５のベース６への固定も確実
に行うことができ、凸状球面５ｂに対して対物レンズ１
が固定後にＺ方向又はＹ方向に移動するということを防
止し、信頼性の高いフォーカスアクチュエータとするこ
とができる。

【００２０】また、ベース６の壁６ａは保持部材５やホ
ルダー２等の質量を受けるため、Ｚ（−）側を支点にし
てＺ（＋）側が振れる共振が発生しやすい。ところが、
壁６ａから離れた振れの振幅の大きな部位に位置する凸
状球面５ｅと凹状球面６ｃとが接着固定されているた
め、共振モードにおける剛性が向上し共振周波数を高く
することができる。また、保持部材５をベース６に当て
つけるバネ１０ｂをフォーカスアクュエータのフォーカ
ス方向のストッパでもあるカバー１０と一体に形成して
あるので、部品点数が減少し部品コスト、組み立てコス
トの低減化を図れる。

【００２１】以上のように、対物レンズ１の傾き調整を
容易に行うことができ、また調整後の安定性に優れた第
１の実施の形態では、対物レンズ１に近い凸状球面５ｅ
と凹状球面６ｃの半径Ｒ２を凸状球面５ｂと凹状球面６
ｂの半径Ｒ１より小さく構成してある。したがって、光
学系調整装置ひいてはフォーカスアクュエータの外形を
小さく構成できる。つまり、仮に凸状球面５ｅと凹状球
面６ｃの半径Ｒ２を凸状球面５ｂと凹状球面６ｂの半径
Ｒ１と等しくすると、凸状球面５ｅと凹状球面６ｃの形
成位置は本第１の実施の形態に比較してＹ方向外側又は
Ｚ（−）方向に大きくずれた位置となって、光学系調整
装置ひいてはフォーカスアクュエータの外形はＹ方向、
Ｚ方向に大きくなってしまうからである。また、当接部
位の半径を異なるように構成したことにより、当接部位
の配設位置の自由度が大きい光学系調整装置とすること
ができる。

【００２２】第１の実施の形態の構成、効果は以上の通
りであるが、以下のように変更、変形してもよい。例え
ば、Ｙ方向両側２か所に同一に形成してある凸状球面５
ｅと凹状球面６ｃの半径Ｒを異なった半径Ｒとし、３か
所の半径Ｒを別々に構成してもよい。また、複数の当接
部位の一部またはすべては、点接触でもよい。つまり、
例えば、凸状球面５ｅは半径Ｒ２の凹状球面６ｃに内接
するＲ２／５程度の小球面としてもよい。このように構
成すると、凸状球面５ｅは凹状球面６ｃに点接触し内接
して移動するので、接点の動きは半径Ｒ２の球面上の動
きとなる。

【００２３】図３（分解斜視図）、図４（断面図）は、
本発明の第２の実施の形態を示したもので第１の実施の
形態と対応する箇所には同一符号を付した。第２の実施
の形態では、フォーカスバネ４の中央部に開口４ａを形
成している。また、保持部材５に形成される凸状球面５
ｅはＹ方向中央部に１箇所のみであり、この凸状球面５
ｅはＺ（−）方向側のフォーカスバネ４の開口４ａを通
り、ベース６の凹状球面６ｃに当接するようになってい
る。

【００２４】また、凹状球面６ｂの半径Ｒ１に対し凹状
球面６ｃの半径Ｒ２は、略１／２に形成してある また、カバー１０は中央に開口が形成されその開口内に
突出するように舌状のバネ部１０ｃが設けられている。
そして、カバー１０のＸ（−）方向一端を壁６ａの上面
に、他端をバックヨーク９上に固定し、前記バネ部１０
ｃのＸ（＋）方向先端部で延在部５ｃをＦ方向に押しつ
けている（図４）。こうして、バネ部１０ｃにより凸状
球面５ｂは凹状球面６ｂに押しつけられ、凸状球面５ｅ
は凹状球面６ｃに押しつけられることになるが、バネ部
１０ｃの先端はフォーカスバネ４の開口４ａ中に位置す
るようになっている。他の構成および対物レンズ１の傾
き調整の方法については、ほぼ第１の実施の形態と同様
である。

【００２５】以上のように対物レンズ１の傾き調整を容
易に行い、また調整後の安定性に優れた第２の実施の形
態では、第１の実施の形態と同様に対物レンズ１に近い
凸状球面５ｅと凹状球面６ｃの半径Ｒ２を凸状球面５ｂ
と凹状球面６ｂの半径Ｒ１より小さく構成してある。し
たがって、光学系調整装置ひいてはフォーカスアクチュ
エータの外形を小さく構成できる。また、ベース６に対
する保持部材５の当接部位が、支持部材であるフォーカ
スバネ４の略延在方向で対物レンズ１の手前に位置して
いるので、フォーカスバネ４のＹ方向外側さらに対物レ
ンズ１よりＸ（＋）方向側に傾き調整機構が大きくなら
ない。また、カバー１０のバネ部１０ｃはフォーカスバ
ネ４の開口４ａ中に位置しているので、傾き調整機構は
Ｚ方向に大きくならない。

【００２６】図５（断面図）は、本発明の第３の実施の
形態を示したものである。本実施例では、凸状球面５ｅ
と凹状球面６ｃを対物レンズ１を挟んで凸状球面５ｂと
凹状球面６ｂのＸ方向反対側に形成してある。また、対
物レンズ１への光ビームの入射は、ベース６のＺ（−）
側から行わせるようにしている。他の構成および対物レ
ンズ１の傾き調整の方法については、略第１の実施の形
態と同様である。

【００２７】以上のように対物レンズ１の傾き調整を容
易に行い、また調整後の安定性に優れた第３の実施の形
態では、前記各実施例と同様に対物レンズ１のＸ（＋）
側に形成された凸状球面５ｅと凹状球面６ｃの半径Ｒ２
を凸状球面５ｂと凹状球面６ｂの半径Ｒ１より小さく構
成してある。したがって、凸状球面５ｅと凹状球面６ｃ
の半径をＲ１と大きくした場合（図５の２点鎖線）に比
べて光学系調整装置ひいてはフォーカスアクチュエータ
の外形を小さく構成できる。また、凹状球面６ｂと凹状
球面６ｃの間を長く構成したので、保持部材５をベース
６に固定した場合の安定性を向上させることができる。

【００２８】また、上述した各実施の形態はフォーカス
アクュエータに適用しているが、図７に示したようなフ
ォーカス方向とトラッキング方向の２方向に移動可能に
構成された２軸アクチュエータに適用してもよい。ま
た、調整する光学素子は対物レンズに限らず、ミラーや
レーザ等の光学素子でもよく、光学素子は支持部材を介
さずに保持部材に完全に固定されているもの或いは保持
部材と一体のものであってもよい。また、各球面はＮ．
Ｐを通るＹ軸と平行な軸を中心とする円筒面とし、Ｙ軸
回りのみの一方向だけの傾き調整機構としてもよい。ま
た、球面の中心がＮ．Ｐであれば、傾き調整時に光スポ
ットが移動しないが、必ずしも球面の中心がＮ．Ｐと一
致していなければならないことはない。

【００２９】以上の実施の形態に記載された内容は以下
の発明として捉えることもできる。 １．少なくとも光学素子を保持するホルダーと、一端を
前記ホルダーに他端を保持部材に固定され前記光学素子
を移動可能に支持する支持部材と、前記保持部材を固定
する固定部材とを有し、前記保持部材は前記固定部材に
対して複数の部位で当接するとともに摺動することによ
り、前記固定部材に対して傾き調整することができるよ
うにされている光学系調整装置において、前記保持部材
を傾き調整する際に前記保持部材と前記固定部材との複
数の当接部位のうち少なくとも２つの当接部位の描く軌
跡が異なる半径の円弧となるように当接部位を構成した
ことを特徴とする光学系調整装置。前記第１項によれ
ば、保持部材と固定部材との当接部位の少なくとも２つ
の当接部位が描く軌跡が異なる半径の円弧となるように
構成してるので、（１）複数の当接部位の半径をすべて
等しくした場合に比較して光学系調整装置の幅や高さを
小さくでき、装置全体の小型化を図れる。あるいは
（２）光学系調整装置をさほど大きくすることなく、当
接部位の数を増加させることができ（即ち、当接面積を
広げることができ）、共振周波数を十分に高くすること
ができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下の効果を奏する。請求項１によれば、保持部材と固定
部材との当接部位の少なくとも２点が描く軌跡が異なる
半径となるように構成しているので、半径を等しくした
場合に比較して光学系調整装置の幅や高さを小さくで
き、装置全体の小型化を図れる。

【００３１】請求項２によれば、保持部材と固定部材と
の当接部位のうち第２の当接部は第１の当接部に対して
光学素子の近くに位置するように構成しているので、光
学系調整装置の幅や高さを小さくでき装置全体の小型化
を図れる他、保持部材または固定部材に作用する光学素
子の質量による変形を少なくし共振による記録及び／又
は再生時の影響を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光学系調整装
置を組み込んだフォーカスアクチュエータの斜視図であ
る。

【図２】同分解斜視図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る光学系調整装
置を組み込んだフォーカスアクチュエータの分解斜視図
である。

【図４】同断面図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態に係る光学系調整装
置を組み込んだフォーカスアクチュエータの断面図であ
る。

【図６】従来例に係る装置の断面図である。

【図７】他の従来例に係る装置の斜視図である。

【図８】他の従来例に係る装置の断面図である。

【符号の説明】

１ 対物レンズ ２ ホルダー ３ フォーカスコイル ４ フォーカスバネ ５ 保持部材 ５ｂ 凸状球面 ５ｃ 延在部 ５ｄ 突出部 ５ｅ 凸状球面 ５ｆ 突起部 ６ ベース ６ａ 壁 ６ｂ 凹状球面 ７ ミラー ８ マグネット ９ バックヨーク １０ カバー １０ａ 脚部 １０ｂ バネ部 １１ ピン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも光学素子を保持する保持部材
   と、この保持部材を固定する固定部材とを有し、前記保
   持部材は前記固定部材に対して複数の部位で当接すると
   ともに摺動することにより、前記固定部材に対して傾き
   調整することができるようにされている光学系調整装置
   において、 前記保持部材を傾き調整する際に前記保持部材と前記固
   定部材との複数の当接部位のうち少なくとも２点の描く
   軌跡が異なる半径となるように当接部位を構成したこと
   を特徴とする光学系調整装置。
2. 【請求項２】 少なくとも光学素子を保持するホルダー
   と、一端を前記ホルダーに他端を保持部材に固定され前
   記光学素子を移動可能に支持する支持部材と、前記保持
   部材を固定する固定部材とを有し、前記保持部材は第１
   の当接部と第２の当接部の少なくとも２箇所で前記固定
   部材に当接し異なる半径で摺動することにより前記固定
   部材に対して傾き調整される光学系調整装置において、 前記第１の当接部は前記支持部材と前記保持部材との固
   定箇所近傍に、前記第２の当接部は前記第１の当接部に
   対して前記光学素子の近くに位置するように構成したこ
   とを特徴とする光学系調整装置。