JP3875415B2

JP3875415B2 - 光学式ピックアップ用レンズホルダ

Info

Publication number: JP3875415B2
Application number: JP31424698A
Authority: JP
Inventors: 和夫廣瀬; 友美殿村
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-11-05
Publication date: 2007-01-31
Anticipated expiration: 2018-11-05
Also published as: JPH11312333A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は情報記録再生装置における光学式ピックアップ用レンズホルダに関し、特に複数個のレンズ取付け孔を有する光学式ピックアップ用レンズホルダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学式情報記録再生装置としては、たとえばビデオディスクプレーヤ、デジタルオーディオプレーヤ、光ディスクファイルなどが知られている。また、近年、大容量の情報が記録再生できる装置としてデジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）が開発されている。これら装置のフォーカス制御、トラッキング制御を行なうための光学式ピックアップは対物レンズを通過した光ビームをディスク面上に集光させて情報を検出するため、ディスク面振れによる焦点ずれを補償して光ビームをディスク面上に結像させる必要がある。
すなわち、光学式ピックアップは、対物レンズに入射する光束の強度分布が一定で、光スポット形状が固定され、情報記録密度の異なる情報記録媒体に記録あるいは再生させる必要がある。
【０００３】
さらに、デジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）においては、２個の対物レンズを有する場合があり、この場合、レンズ切換え時の焦点ずれを極力小さくする必要がある。また、ディスク上の信号トラック（情報ビット列）と対物レンズの光軸との間にずれ（光軸の径方向ずれ）があると正確な読み取りが出来ないため、信号トラックのずれを補償して対物レンズの光軸を信号トラックに一致させる必要がある。このような焦点ずれの補償はフォーカスサーボにより、また信号トラックずれの補償はトラッキングサーボによって行なわれている。
【０００４】
ＤＶＤのフォーカス駆動系の駆動部支持方式が、すべり軸受を使用する方式の例を図４に示す。図４（ａ）は平面図を図４（ｂ）は断面図を示す。この方式は、駆動部が固定の支持軸９でガイドされてフォーカス方向に動くと同時にこの支持軸９を中心に回動して２個の対物レンズ８ａ・８ｂの切り換えおよびトラッキング制御をも行なう光学式ピックアップの駆動系である。ここで、支持軸９はその周囲の磁気コア１０と共にベース１１に固定されている。この支持軸９にレンズホルダ１が軸受２を介して回動自在の状態で嵌合され、その外周面に駆動用コイル１２が設けられている。レンズホルダ１の偏心位置にはレンズ受け面３を備えたレンズ取付け孔４ａ・４ｂを有し対物レンズ８ａ・８ｂがそれぞれ取付けられている。駆動用コイル１２はレンズホルダ１の軸芯を中心として巻かれたフォーカスコイルと、対物レンズ８ａ・８ｂの光軸方向に巻かれ、かつ、レンズホルダ１の軸芯を含む平面を対称面として対向位置に配置されるトラッキングコイル（図示省略）とを含んでいて、フォーカスコイルおよびトラッキングコイルに流れる電流の大きさに応じてレンズホルダ１の軸方向の移動量および回動量が制御される。
このような光学式ピックアップの駆動系においては、支持軸９と嵌合する軸受２は、対物レンズ８ａ・８ｂの間の直角度の高精度が要求され、さらにＤＶＤにおいては、従来のＣＤやＬＤに比較して２倍以上の光軸精度が求められるため、両対物レンズ８ａ・８ｂ間の高い精度の平行度が必要となる。特に追記型ＤＶＤにおいては高い精度の平行度が求められている。
【０００５】
図５は、 4本の平行なワイヤ１３によりレンズホルダ１を支持する 4本ワイヤ方式のうち、片持ち方式の例を示す。図５（ａ）は平面図を図５（ｂ）は断面図を示す。この方式は、対物レンズ８ａ・８ｂが取付けられたレンズホルダ１の外周面にはフォーカスコイルとトラッキングコイルとよりなる駆動用コイル１２が設けられ、これらコイルに流れる電流の大きさに応じてレンズホルダ１のフォーカスおよびトラッキング方向の制御がなされる。
この場合においても、特にＤＶＤにおいては、両対物レンズ８ａ・８ｂ間の高い精度の平行度が必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レンズホルダ１は、一般に、補強材を充填した樹脂組成物の射出成形により製造される。そのため、レンズ取付け孔４ａ・４ｂには、ウェルドができる。その結果、レンズ受け面３に形成されるウェルドの凹凸により、レンズ８ａ・８ｂがレンズ取付け孔４ａ・４ｂに安定な状態で固定できなくなり、軸受２との直角度を高精度に維持できないという問題がある。
また、両対物レンズ８ａ・８ｂ間の平行度を高精度に維持できないという問題がある。
【０００７】
レンズ８は、接着剤によりレンズ取付け孔の側壁面１４に固定されているが、接着剤がレンズ受け面３に流れ出る場合が多く、その場合にも両対物レンズ８ａ・８ｂ間の平行度が損なわれるという問題がある。特に光学式ピックアップ用レンズホルダが小形化されるにしたがい、接着剤流し込み部も小さくなる結果、接着剤の過剰な流出により、対物レンズ８ａ・８ｂ間での高い精度の平行度が維持できないばかりか、レンズ８の下部面にはみ出し、レンズホルダのフォーカスおよびトラッキング制御が困難になるという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題に対処するためになされたもので、レンズホルダ成形時のウエルドによる凹凸の影響を受けることなく、レンズの直角度および複数の対物レンズの平行度を高精度に維持し、かつ接着剤のはみ出しを抑えることにより、高精度な記録・再生特性を有する光学式ピックアップ用レンズホルダを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の光学式ピックアップ用レンズホルダは、レンズ受けを備えたレンズ取付け孔を有し、射出成形で形成される光学式ピックアップ用レンズホルダであって、上記レンズ受けが、レンズ取付け孔内のレンズ受け面のウェルド部以外の箇所に高さが水平で設けられた 3 個の凸部から形成されてなり、前記 3 個の凸部の高さは、レンズを固定する接着剤がレンズ受け面においてレンズ面と接触しない高さであり、前記 3 個の凸部はレンズ受面の円周上にそれぞれ略均等な角度で配置されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記レンズ取付け孔が複数個設けられてなることを特徴とする。
【００１５】
レンズ取付け孔のレンズ受けを 3個の凸部で形成すると、レンズをレンズホルダに取付ける場合、かならずその 3個の凸部で支持されることになる。したがって 3個の凸部の水平度の精度を維持できれば、軸受８との直角度を保つことができる。
また、複数のレンズ取付け孔であっても、それぞれが 3個の凸部を設けることにより、容易に相互の平行度を保ことができる。
特に、射出成形により得られるレンズホルダの場合、 3個の凸部をウェルド部以外の箇所に設けることにより、軸受との直角度、および複数のレンズの平行度をより容易に保つことができる。その結果、光学式ピックアップの高精度化が容易にできるため、レンズホルダの生産コストを大幅に低減できる。
また、凸部の高さをレンズ受け面の接着剤が少なくとも該レンズ面に接触しない高さとすることにより、接着剤がはみ出してもレンズ面にかからないので、光学式ピックアップのフォーカスおよびトラッキング制御を高精度に行なうことができる。
【００１６】
レンズを固定するための接着剤は、紫外線を照射することで早く硬化する粘度の高いＵＶ硬化型を使用する場合が多い。このため、樹脂レンズの場合、接着剤の硬化に伴うレンズの内部応力変化（歪み）を生じる場合が多いが、レンズ取付け孔の内周面に複数個の凹部を形成することにより、特に円周上均等な角度で形成し、該凹部に接着剤を塗布することにより、レンズの歪みを抑え、高い光軸精度を得ることができる。
また接着剤塗布部となる凹部の深さが 0.1〜0.7mm であると、特に平行度の維持が容易で、また焦点ずれが生じない高い光軸精度を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明のレンズホルダの一実施例を図１および図２により説明する。図１はすべり軸受を使用する方式におけるレンズホルダの平面図である。また、図２はレンズホルダにレンズを取付けた状態を示す断面図である。
レンズホルダ１は軸受２、およびレンズ受け面３を備えたレンズ取付け孔４ａ・４ｂを有している。レンズ受け面３はレンズ取付け孔４ａ・４ｂの内周面に同心円状に設けられた中空円盤の上部平面に形成される。このレンズ受け面３は、ガラス、アクリルやポリカーボネイトなどの透明樹脂等で作られるレンズを支持するとともに、レンズに入射する光ビームの光束を制限する働きをしている。また、レンズ取付け孔４ａ・４ｂの内周面上部にはレンズを接着剤で固定するための接着剤塗布部７を有している。接着剤の固化に伴うレンズの内部応力変化を少なくするために、接着剤塗布部７は、レンズ受け面３ではなくレンズ取付け孔の一部内周面に設けられている。
【００１８】
本発明に係る凸部５はレンズ取付け孔に 3個設けられ、好ましくはレンズ受け面３上に 3個形成される。また、凸部５は、レンズ取付け孔またはレンズ受け面３の円周上にそれぞれ略均等な角度となる約 120°の角度で 3個配置される。これによりレンズを一定面に固定することができる。したがって、 3個の凸部の高さを水平に設けることにより、レンズを水平に固定でき、レンズが複数であっても、それぞれのレンズの平行度を保つことができる。
3個の凸部の高さを水平に設ける具体的な方法としては、例えば射出成形金型であらかじめ精密に調整する方法、凸部５形成後に表面を研磨調整する方法等がある。
また、特にレンズホルダが射出成形で形成される場合は、成形時に発生するウェルド６以外の箇所に 3個の凸部５が形成される。ウェルド６を避けることにより、ウェルド６による凹凸の影響を受けることなく凸部５でレンズが支持される。なお、ウェルド６は金型におけるゲートの設定により定めることができる。
【００１９】
凸部５の形状は、レンズ受け面３より凸状となる形状であればよい。例えば球面、平面、Ｒ面状の凸部等を挙げることができる。
凸部５の高さは、ウェルド部に形成される凸部よりも高く、かつ少なくとも接着剤塗布部７より接着剤がレンズ取付け孔内部に流出しても、その流出量がレンズ受け面で凸部５の高さを越えない、すなわちレンズ取付け孔にレンズを固定したとき、余分な接着剤が凸部５以外のレンズ受け面に溜まる高さであればよい。これにより、レンズ８をレンズホルダ１のレンズ取付け孔４に接着する際、レンズ面８ｃへの接着剤の不要な付着を防ぎ、また他の部位への接着剤の流出を防止できる。このように、レンズ受け面３は凸部５を形成することにより、接着剤溜まりとしての機能を有する。
具体的に直径 4mmφ程度のレンズの場合、その凸部５の高さは、0.005 〜0.5mm の範囲が好ましい。この範囲であるとウェルド部に形成される凸部の影響を受けることなく。平行度を保ち、かつ接着剤溜まりとしてレンズ受け面３が機能する。
【００２０】
本発明のレンズホルダの他の実施例を図３により説明する。図３は、フォーカス駆動系の駆動部支持方式が、すべり軸受を使用する方式の例であり、図３（ａ）は平面図を、図３（ｂ）は断面図を示す。
レンズホルダ１は軸受２、およびレンズ取付け孔に嵌め込まれたレンズ８を有している。
本実施例は、接着剤塗布部となる凹部７ａがレンズ取付け孔の内周面に複数個形成されている。凹部７ａは、レンズ取付け孔の円周上にそれぞれ略均等な角度で配置されていることが好ましく、例えば約 120度の角度で配置される。これにより、この凹部７ａに接着剤を塗布することにより、レンズの歪みを抑え、高い光軸精度を得ることができる。
【００２１】
接着剤塗布部となる凹部の形状は、レンズ表面より凹んだ形状であればよく、凹部の深さｈは 0.1〜0.7mm 、好ましくは 0.3〜0.5mm の範囲である。凹部の形状をこのように設定することにより、レンズ表面への接着剤の付着を防ぎ、レンズ受け面までの流出を防止することができる。
また、深さｈが0.7mm 以上であると、レンズ受け面まで接着剤が流出してしてしまい、平行度が維持できないばかりか、レンズホルダのフォーカスおよびトラッキング制御が困難なる。また、0.1mm以下であるとレンズ表面に接着剤が付着してしまう場合があるので、焦点ずれが生じ精度の良い光軸が得られくなる。
なお、図３に示すレンズホルダは、図１に示す凸部５を設けていないが、レンズ受け面３に凸部５を設けてもよい。
【００２２】
本発明のレンズホルダを射出成形で作製する場合、レンズホルダに要求される機械的強度および摺動特性に優れるとともに、ウエルド部における凹凸発生の少ない樹脂組成物であることが好ましい。
好適な樹脂組成物としては、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、エポキシ樹脂を主体とする樹脂組成物を挙げることができる。
【００２３】
ポリアミドイミド樹脂は、少なくともアミド結合間、イミド結合間またはアミド結合とイミド結合間に脂肪族残基および脂環族残基から選ばれた少なくとも一つの残基を有するポリアミドイミド樹脂であることが好ましい。ここで、残基とは官能基部分を除いた部分をいい、例えば芳香族ジアミンのジアミン部分を除いた部分をいう。
上述のポリアミドイミド樹脂に、さらにポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエステル樹脂、液晶性樹脂およびポリフェニレンエーテル樹脂より選ばれた少なくとも一種の樹脂を配合して使用することができる。
【００２４】
ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂等にガラス繊維、炭素繊維、ウィスカなどの繊維系充填材および／またはポリテトラフルオロエチレンなどの固体潤滑剤とを配合してなる樹脂組成物であることが好ましい。また、充填材としてマイカ粉などの板状または鱗片状充填材を用いることができる。
【００２５】
本発明に係る樹脂組成物は、射出成形後の曲げ弾性率が、例えばＡＳＴＭＤ７９０の測定方法により、14000 MPa 以上、好ましくは 15000 MPa以上、より好ましくは 17000 MPa以上となる配合であることが好ましい。
上記樹脂組成物からなる成形体の曲げ弾性率の上限値は、各種材料の特性にもよるが、例えば 50000 MPa以下、具体的には 40000 MPa以下、より具体的には 37000 MPa以下、またはこれらの数値未満である。
【００２６】
本発明に係る樹脂組成物の一例を以下に示す。
１）ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物１：ポリフェニレンスルフィド樹脂（大日本インキ化学工業社製：ＤＣＰＣ−１１５） 70 重量％と炭素繊維（東レ社製：トレカＴ００８Ａ 6mm） 30 重量％とを溶融ブレンドする。
２）ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物２：ポリフェニレンスルフィド樹脂（大日本インキ化学工業社製：ＤＣＰＣ−１１５） 55 重量％と炭素繊維（東レ社製：トレカＴ００８Ａ 6mm） 30 重量％とテトラフルオロエチレン樹脂（三井・デュポンフロロケミカル社製：テフロン７Ｊ） 15 重量％とを溶融ブレンドする。
３）ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物３：ポリフェニレンスルフィド樹脂（トープレン社製：ＰＰＳＴ４ＡＧ） 70 重量％と炭素繊維（東レ社製：トレカＴ００８Ａ 6mm） 30 重量％とを溶融ブレンドする。
４）ポリエーテルエーテルケトン樹脂組成物（ＰＥＥＫ）：ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ビクトレックス・リミテッド社製：ＰＥＥＫ−１５０Ｐ） 70 重量％と炭素繊維（東レ社製、トレカＴ００８Ａ 6mm） 30 重量％とを溶融ブレンドする。
５）ポリエーテルイミド樹脂組成物（ＰＥＩ）：ポリエーテルイミド樹脂（米国ジー・イー社製：ウルテム１０００） 70 重量％とガラス繊維（旭ファイバーグラス社製、ＣＳＯ３ＭＡ４９７） 30 重量％とを溶融ブレンドする。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の光学式ピックアップ用レンズホルダはレンズ受けに 3個の凸部を有するので、レンズ軸受および支持軸との直角度を保つことができる。また、複数のレンズ取付け孔であっても、容易に相互の平行度を保つことができる。その結果、光学式ピックアップのフォーカスおよびトラッキング制御を高精度に行なうことができる。
【００２９】
また、射出成形で形成される光学式ピックアップのレンズホルダにあっては、ウェルド部以外の箇所に 3個の凸部を有するので、ウェルド部の凹凸によらず上記直角度および相互の平行度を保つことができる。その結果、光学式ピックアップのフォーカスおよびトラッキング制御を高精度に行なうことができる。
【００３０】
3個の凸部をレンズ取付け孔の円周上にそれぞれ略均等な角度で配置するので、レンズがより安定してレンズ取付け孔に固定できる。
【００３１】
また、 3個の凸部の高さが少なくとも該レンズの主面に接着剤が接触しない高さとするので、接着剤がはみ出してもレンズ面にかからない。その結果、光学式ピックアップのフォーカスおよびトラッキング制御を高精度に行なうことができる。
【００３２】
上述の構成としたので、本発明はレンズ取付け孔が複数個設けられてなる光学式ピックアップ用レンズホルダの場合に、特にレンズの切換え時の焦点ずれを大幅に小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】すべり軸受を使用する方式におけるレンズホルダの平面図である。
【図２】レンズホルダにレンズを取付けた状態を示す断面図である。
【図３】すべり軸受を使用する方式におけるレンズホルダの他の例を示す図である。
【図４】すべり軸受を使用する方式におけるレンズホルダを示す図である。
【図５】片持ち方式におけるレンズホルダを示す図である。
【符号の説明】
１レンズホルダ
２軸受
３レンズ受け面
４レンズ取付け孔
５凸部
６ウェルド
７接着剤塗布部
８レンズ
９支持軸
１０磁気コア
１１ベース
１２駆動用コイル
１３ワイヤ
１４側壁面

Claims

レンズ受けを備えたレンズ取付け孔を有し、射出成形で形成される光学式ピックアップ用レンズホルダであって、
前記レンズ受けが、レンズ取付け孔内のレンズ受け面のウェルド部以外の箇所に高さが水平で設けられた 3個の凸部から形成されてなり、前記 3 個の凸部の高さは、レンズを固定する接着剤がレンズ受け面においてレンズ面と接触しない高さであり、前記 3 個の凸部はレンズ受面の円周上にそれぞれ略均等な角度で配置されていることを特徴とする光学式ピックアップ用レンズホルダ。
前記レンズ取付け孔が複数個設けられてなることを特徴とする請求項１記載の光学式ピックアップ用レンズホルダ。