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JP4064263B2 - Optical pickup device and optical disk device - Google Patents
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JP4064263B2 - Optical pickup device and optical disk device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置、特に光ピックアップの球面収差を補正するための機構系を有する光ピックアップ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
光ディスクは、書き換え可能、媒体交換可能、大容量という利点を有しており、CD、CD−R、CD−RW、DVD−RW、DVD−RAM等数多くの規格が従来より使用されている。近年では、このような光ディスクにおいて、さらなる高記録密度化、大容量化、及び小型化が求められている。
【0003】
このような光ディスクにおける記録信号の高密度化を図るためには、該光ディスクに対して記録再生を行う光ディスク装置の光学系(光ピックアップ)において、ディスク記録面上に集光するレーザのスポット径を小さくすることが求められている。レーザのスポット径を小さくするためには、対物レンズのNA(開口率)を高くするとともに、光源から出射されるレーザの短波長化を図るという手法が一般的である。
【0004】
ところが、対物レンズにおける球面収差は、対物レンズのNAの4乗と光ディスクの光学的透明層の厚さとに比例して大きくなるため、レーザのスポット径を小さくするために対物レンズのNAを高くすると、球面収差が従来NAの対物レンズと比較して大きくなってしまうという問題が発生する。例えば、従来の対物レンズのNAは0.6程度であるが、対物レンズのNAを0.8〜0.9とした場合の球面収差は、NA0.6の場合と比較して3〜5倍に増加する。
【0005】
対物レンズにおける球面収差量の増大を防ぐためには、光ディスクの光学的透明層の厚さを小さくする手法が考えられる。しかし、この場合には光学的透明層厚さのばらつきについても同様に小さくする必要があり、製造上の限界がある。例えば、NA0.6の従来の対物レンズを使用する場合に用いられている光ディスクの光学的透明層の厚さ0.6mmを、さらに小さくして(1/6にして)0.1mmにする場合には、光学的透明層の厚さのばらつきについても、従来の光学的透明層の厚さのばらつきに対して1/6に抑えないと、球面収差が増大してしまうことになる。しかし、光学的透明層の厚さを1/6にすると同時に、光学的透明層厚さのばらつきをも1/6に抑えることは、現在の技術では困難である。
【0006】
また、対物レンズにおける球面収差の増大を回避しながらNAを高くする手法として、さらに2枚の補正レンズを用いて球面収差を補正する方法がある。この方法では、例えば特許文献1に開示があるように、一方の補正レンズを光軸方向に移動可能な補正レンズとして使用し、光学的透明層の厚さが異なっている複数種類の光ディスクに対しては、2枚の補正レンズの間隔を可変することによりその球面収差を補正することも可能である。
【0007】
しかし、前記特許文献1の方法では、補正レンズを光軸方向に移動させる際に、光軸に対して補正レンズが傾いたり、位置がずれたりすることがあり、この場合、ディスク記録面上のビームスポットの収差を補正する能力が低下し、良好な記録再生ができない。
【0008】
このような補正レンズの傾きや位置ずれは、補正レンズを保持するヘッドキャリッジの移動方向を規制するガイド軸と、ヘッドキャリッジの軸ホルダ(ガイド軸穴)との間に、設計上のクリアランスが設けられていることに起因する。すなわち、前記ガイド軸および軸ホルダのクリアランス間でのがたつきが、補正レンズの傾きや位置ずれの原因となる。
【0009】
この補正レンズの傾きや位置ずれ量の許容量については、光学設計によって異なるが、一例としては補正レンズの傾きの許容量は5〜10'(分)以下、光軸に対する送り位置ずれ量としては20μm以下となる。このため、より精度の高い収差補正レンズの光軸方向送り機構や、ガイド機構が求められている。
【0010】
そこで、例えば特許文献2には、レンズの移動時において、レンズを保持するヘッドキャリッジに対して、ヘッドキャリッジの移動をガイドするガイド軸周りの回転モーメントが発生しないようにするガイド機構の技術が開示されている。具体的には、ヘッドキャリッジに対する移動力を与えるリードスクリュと、ヘッドキャリッジに設けられリードスクリュに係合されるヘッドキャリッジ移動用の係合ピンとを有する構造において、係合ピンとリードスクリュとの接点における接線方向略延長線上にガイド軸の略中心が位置するように構成する。これにより、ヘッドキャリッジがガイド軸周りに回転することによって生じる、レンズのずれを低減できる。
【0011】
また、例えば特許文献3には、ヘッドキャリッジの回転を規制するための副軸を設け、該副軸とそれを支持するヘッドキャリッジ側の凹部が安定して接触するように、副軸および凹部の接触箇所に荷重をかけるガイド機構の技術が開示されている。これにより、副軸とそれを支持する凹部との間のガタによる影響を低減することができる。
【0012】
【特許文献1】
特開平9−197264号公報(1997年7月31日公開)
【0013】
【特許文献2】
特許第2568197号(1988年11月7日公開)
【0014】
【特許文献3】
特許第3324544号(2000年9月14日公開)
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献2のガイド機構は、ヘッドキャリッジにおけるガイド軸周りの回転モーメントの発生を抑制し、レンズのずれや傾きを低減するものであるが、ガイド軸と軸ホルダとの間に存在するガタを無くす技術ではなく、レンズのずれや傾きを低減する効果にも限界がある。
【0016】
このため、特に移動方向反転時には、補正レンズ105は初期の微小変位において、図6(a),図6(b)に示すように、アーム103の移動方向とは逆方向に移動してしまい、補正レンズの送り位置ずれが発生するという問題がある。この位置ずれは、主軸101と対物レンズ中心位置との距離が離れれば離れるほど大きくなる。
【0017】
また、リードスクリュ104を駆動するモータ(図示せず)の回転数によって、補正レンズ105の位置を間接的に検出する方法を採用する場合には、位置の正確な検出を行えないという問題も生じる。
【0018】
この現象を、特許文献2のガイド機構において改善するためには、主軸の長さを大きくするか、あるいは主軸と軸穴のクリアランスを小さくすることが考えられる。
【0019】
しかしながら、補正レンズ105は、光ピックアップ装置の内部に組み込まれるため、主軸の長さを大きくすることは、光ピックアップ装置自身を大きくすることに繋がる。また、主軸とその軸穴のクリアランスを小さくすることにも製作上の限界があり、改善には限界がある。
【0020】
また、前記特許文献2および3に示すような従来のガイド機構では、これを特許文献1に示すような光軸方向に移動可能な補正レンズを設ける構成において補正レンズの送り機構に用いた場合、以下のような問題がある。
【0021】
従来のガイド機構を用いた補正レンズ駆動機構の場合は、図6(a),図6(b)に示すように、主軸101と副軸102の間に補正レンズ105が存在する構成となり、該補正レンズ駆動機構のサイズが大きくなってしまう。ここで、前記補正レンズ駆動機構は、光ピックアップのハウジング内に設けられるため、そのサイズが大きくなることは設計上の大きな問題となる。
【0022】
また、リードスクリュと係合して該リードスクリュの回転を補正レンズの移動力として伝えるアーム103において、アーム移動時にアーム103に荷重が発生する位置が、主軸101及び副軸102を挟む空間の外側に位置する。このため、主軸101及び副軸102にかかる荷重が大きくなり、駆動装置の小型化を阻む要因となる。
【0023】
つまり、図7に示す従来のガイド機構において、アーム103の押圧力をN、主軸101にかかる荷重をN1、副軸102にかかる荷重をN2とした場合、押圧点から主軸までの距離をL1、主軸副軸間をL2とすると、
モーメントのつりあいは N×L1=N2×L2
力のつりあいは N1=N+N2
となる。よって、主軸101、副軸102にかかる荷重の合計は、
N1+N2=N×(1+2×L1/L2)
となり、主軸101、副軸102にかかる荷重の合計N1+N2は、押圧力Nより大きいものとなるため、摩擦力もそれに応じて大きいものとなる。
【0024】
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動方向反転時の送り位置ずれを防止でき、かつ小型化に適した補正レンズ駆動機構を含む光ピックアップ装置および該光ピックアップ装置を具備する光ディスク装置を提供することにある。
【0025】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ピックアップ装置は、上記の課題を解決するために、光源、対物レンズ、および光源と対物レンズとの間に配置され光源から発射されるビーム光の光軸方向に移動可能な補正レンズを備えた光ピックアップ装置において、上記補正レンズを保持するレンズ保持手段と、上記レンズ保持手段を光軸方向に摺動可能となるように保持する摺動保持手段とを備えており、上記レンズ保持手段は、上記摺動保持手段に設けられたガイド穴内を摺動可能に保持されているものであると共に、上記摺動保持手段のガイド穴は上記光軸に平行に切欠部を有しており、上記レンズ保持手段は切欠部と嵌合する凸部を有していることを特徴としている。
【0026】
上記の構成によれば、上記レンズ保持手段は、摺動保持手段のガイド穴内において摺動可能に保持され、該レンズ保持手段を摺動移動させることによって、補正レンズを光軸方向に沿って移動させることができる。
【0027】
また、この時、摺動保持手段のガイド穴には切欠部が設けられており、上記レンズ保持手段はこの切欠部と凸部を嵌合させた状態で摺動移動するため、レンズ保持手段の移動軸中心周りの回転を極めて簡易な構成で規制することが可能となり、補正レンズ移動機構の小型化を図ることができる。
【0028】
また、上記光ピックアップ装置においては、上記摺動保持手段は、切欠部において光軸周りの外周面が開放されている構成とすることが好ましい。
【0029】
上記の構成によれば、上記摺動保持手段のガイド穴が、その切欠部において開放状態となっているため、開放状態ではない場合よりも切欠部および凸部の製作精度を向上させることが可能となる。これにより、上記レンズ保持手段の凸部と上記摺動保持手段の切欠部とのクリアランスに起因するレンズ保持手段の回転及び光軸方向に対する傾きを抑制することが可能である。
【0030】
また、上記光ピックアップ装置においては、駆動源からの駆動力は、凸部を介して伝達される構成とすることが好ましい。
【0031】
上記摺動保持手段は、ガイド穴に設けられた切欠部において光軸周りの外周面が開放されているため、上記レンズ保持手段は、上記切欠部に嵌合される凸部の外周面側が、この切欠部において露出した状態で光軸方向に摺動移動可能となる。
【0032】
ここで、上記の構成によれば、上記レンズ保持手段を移動させるための駆動力は、上記切欠部において露出する凸部を介して伝達されることとなり、簡易な構成で容易に駆動力をレンズ保持手段に伝達することができる。これにより、上記レンズ保持手段を小型化することができる。
【0033】
また、上記光ピックアップ装置においては、光源から発射されるビーム光の光軸と平行に配され、駆動源によって回転されるリードスクリュと、上記レンズ保持手段の凸部に固定され、上記リードスクリュと係合されてリードスクリュの回転を光軸方向の直線運動に変換してレンズ保持手段に伝えるアームとを具備し、上記アームと上記リードスクリュとの接点における接面が、上記レンズ保持手段の凸部と上記摺動保持手段の切欠部との接触面に対して、略平行になるように構成することができる。
【0034】
上記の構成によれば、上記アームと上記リードスクリュとの接点における接面が、上記レンズ保持手段の凸部と上記摺動保持手段の切欠部との接触面(回動規制面)に対して略平行となることにより、アームの押圧力は、回動規制面に垂直に作用する。これにより、アームの押圧力が、回動規制面におけるがたつきを抑制するように作用し、補正レンズの移動時のずれを低減することができる。
【0035】
また、上記光ピックアップ装置においては、上記アームと上記リードスクリュとの接点が、上記レンズ保持手段の凸部と上記摺動保持手段の切欠部との接触面に垂直かつ光軸に平行で上記レンズ保持手段の凸部と摺動保持手段の切欠部との接点を通る平面と、上記平面に平行で上記補正レンズの軸中心を通る平面との間に位置するように構成することができる。
【0036】
上記の構成によれば、上記レンズ保持手段と摺動保持手段との接触部分にかかる荷重の合計が、上記アームとリードスクリュとの接点で作用する押圧力と等しくなり、上記レンジ保持手段と摺動保持手段との接触部分での荷重が増大してレンズ保持手段の移動時に発生する摩擦力を増大させるといった不具合を抑制できる。
【0037】
また、上記光ピックアップ装置においては、上記摺動保持手段のガイド穴と上記レンズ保持手段は、光軸に垂直な面での断面形状が略円形形状であり、上記レンズ保持手段の軸中心位置と、上記補正レンズの軸中心位置とが略一致している構成とすることができる。
【0038】
上記の構成によれば、上記レンズ保持手段と上記摺動保持手段のガイド穴とのクリアランスに起因して、該レンズ保持手段が光軸方向に傾きを生じたとしても、該レンズ保持手段内に保持される補正レンズの光軸方向の位置ずれ量を最小とすることができる。
【0039】
また、上記の構成によれば、上記レンズ保持手段の移動時にレンズ保持手段の軸周りに回転が生じたとしても、上記補正レンズも、補正レンズ自体の軸周りに回転するのみとなる。したがって、このような場合の補正レンズの回転半径を最小にすることができ、補正レンズの送り位置ずれ量を最小限とすることができる。
【0040】
【発明の実施の形態】
本発明の光ピックアップ装置に関する実施の一形態について図1〜図5に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【0041】
図2は本実施の形態における光ピックアップ装置の構成図であり、同図(a)は上面図、同図(b)は側面図である。この光ピックアップ装置は、半導体レーザ等からなる光源1、ホログラム2、ホログラム2によって回折された信号を受光する光検出装置3、コリメートレンズ4、可動側補正レンズ(補正レンズ)5、固定側補正レンズ6、立ち上げミラー7、対物レンズ8、対物レンズアクチュエータ9、モータ(駆動源)10、ギヤユニット11、光学部品を一体に取り付けディスク径方向に移動可能にするための光ピックアップハウジング20等から構成されている。
【0042】
上記光ピックアップ装置において、光源1によって発生された光は、ホログラム2を0次回折光として透過し、さらにコリメートレンズ4を通過することによって平行光束とされる。コリメートレンズ4を通過した光は、その後、可動側補正レンズ5、固定側補正レンズ6を通過する。その際、可動側補正レンズ5を移動させ、可動側補正レンズ5と固定側補正レンズ6との間隔を変化させることにより、可動側補正レンズ5および固定側補正レンズ6を通過する光を、平行光、収斂光、もしくは発散光に変換することができる。これにより、光ディスク40の記録面41上での球面収差を補正することができる。
【0043】
固定側補正レンズ6を通過した光は、立ち上げミラー7によって光路を90°曲げられた後に、対物レンズ8によって集光され、光ディスク40に照射される。光ディスク40に照射された光は、光ディスク40の光学的透明層を通過し、光ディスク40の記録面41上に集光する。対物レンズ8は、対物レンズアクチュエータ9によってフォーカスサーボ、ラジアルサーボがかけられており、光ディスク40の面ぶれや外乱などがある場合でも、光ディスク40と対物レンズアクチュエータ9の位置関係を一定に保つようになっている。
【0044】
光ディスク40の記録面41からの反射光は、今度は逆の光路をたどって、対物レンズ8、立ち上げミラー7、固定側補正レンズ6、可動側補正レンズ5、コリメートレンズ4を通過する。そして、この反射光はホログラム2に到達したときに回折される。光検出装置3は、この回折光によってフォーカスサーボ信号、ラジアルサーボ信号、及び球面収差信号を検出する。
【0045】
次に、本発明の特徴部分を有する構成として、可動側補正レンズ5を移動させるレンズ移動機構について、図1および図3を参照して説明する。
【0046】
上記レンズ移動機構は、図1に示すように、モータ10、ギヤユニット11、リードスクリュ32、レンズガイド軸(レンズ保持手段)30、アーム31、およびガイドホルダ(摺動保持手段)34によって構成されている。モータ10は、可動側補正レンズ5を移動させるための駆動力を与える駆動源である。ギヤユニット11、リードスクリュ32、レンズガイド軸30、アーム31、およびガイドホルダ34は、モータ10から供給される駆動力を可動側補正レンズ5に伝え、可動側補正レンズ5を光軸方向に移動させるための部材である。
【0047】
上記レンズ移動機構において、モータ10、ギヤユニット11、リードスクリュ32、およびガイドホルダ34は、光ピックアップハウジング20に対して固定されている。レンズガイド軸30は、可動側補正レンズ5を保持する部材であり、ガイドホルダ34に形成されたガイド穴34a内で摺動可能に保持されている。また、アーム31は、レンズガイド軸30に対して一体的に取り付けられており、リードスクリュ32の回転を直線方向の運動に変換してレンズガイド軸30に伝える。
【0048】
上記構成のレンズ移動機構において、モータ10が回転すると、モータ10と一体的に構成されているギヤユニット11が回転数を減速させ、ギヤユニット11の最終段に取り付けられているリードスクリュ32を回転させる。リードスクリュ32には、らせん状の送り溝が形成されており、この送り溝にはアーム31の一端に設けられた係合部が係合している。このため、リードスクリュ32が回転すると上記係合部が送り溝に沿って移動し、リードスクリュ32の回転がアーム31の直線移動に変換される。
【0049】
また、アーム31の他端はレンズガイド軸30に取り付けられているため、アーム31の直線移動はレンズガイド軸30の移動として伝えられる。この時、レンズガイド軸30は、ガイドホルダ34に形成されたガイド穴34a内で摺動移動するが、その移動方向は、この光学系を通過する光の光軸と平行な方向である。
【0050】
このように、上記レンズ移動機構では、モータ10の回転によって可動側補正レンズ5を保持するレンズガイド軸30が移動し、可動側補正レンズ5の位置調節を行う。この時、例えば、ギヤユニット11のギヤ減速比を1/70とし、リードスクリュ32のピッチを0.3mmとすると、モータ10が一回転するごとに可動側補正レンズ5は4.3μm移動する。
【0051】
モータ10のモータ軸には、その回転数を検出するための、2極着磁されたマグネット(図示せず)及びS極、N極を判別するためのホール素子(図示せず)が配置されており、これらのマグネットおよびホール素子にてモータの回転数を検出することによって、可動側補正レンズ5の位置を検出することが可能となっている。
【0052】
次に、上記レンズ移動機構におけるレンズガイド軸30及びガイドホルダ34について説明する。可動側補正レンズ5はレンズガイド軸30によって保持されており、レンズガイド軸30はガイドホルダ34によって光軸方向に移動可能に保持されている。
【0053】
このため、ガイドホルダ34は、図3(a),(b)に示すように、光軸方向に平行な軸を有するガイド穴34aを有しており、レンズガイド軸30はこのガイド穴34a内で摺動可能に保持される。また、ガイドホルダ34のガイド穴34a内面とレンズガイド軸30の外面との何れも、光軸に垂直な断面形状が略円形形状となっている。さらに、レンズガイド軸30がガイドホルダ34のガイド穴34a内で滑らかに摺動するように、ガイドホルダ34のガイド穴34a内周面の直径がレンズガイド軸30の外周面の直径よりもわずかに大きくなるようなクリアランスが設けられている。
【0054】
また、上記ガイドホルダ34のガイド穴34aは、その円周方向において、完全に閉じた円ではなく一部に切欠部34bが設けられている。さらに、レンズガイド軸30には、上記切欠部34bに嵌合する凸部30aが設けられている。すなわち、レンズガイド軸30は、ガイドホルダ34の切欠部34bに凸部30aを嵌合させた状態で摺動するものであり、これによってレンズガイド軸30の光軸周りの回転が規制されるようになっている。
【0055】
なお、上記ガイドホルダ34のガイド穴34aは、その切欠部34bにおいて開放状態となっているため、開放されていない場合よりも切欠部34bおよび凸部30aの製作精度を向上させることができる。すなわち、凸部30aと切欠部34bとのクリアランスを小さくすることができる。これにより、凸部30aと切欠部34bとのクリアランスに起因するガイドホルダ34の光軸方向に対する傾き量および光軸周りの回転量を小さくすることが可能である。
【0056】
ここで、例えば、レンズガイド軸30は、摺動性の高い樹脂材料(例えば、PPS、液晶ポリマー等)を用いて凸部30aと一体に作成してもよいし、あるいは、レンズガイド軸30をAl、SUS等の金属で作成し、その外周部に摺動性の高いコーティング(例えば、DLCコーティング等)を施す等の方法により、凸部30aの摺動性を向上させるものであってもよい。ガイドホルダ34についても同様に切欠部34bの摺動性を向上させることができる。
【0057】
レンズガイド軸30の凸部30aの一端部となる面には、リードスクリュ32と係合するための係合部を有した、弾性材よりなるアーム31が取り付けられる。アーム31の先端部に設けられる係合部は、ラック形状とすることで、リードスクリュ32の送り溝と精度よく係合し、遊びのない送りを可能とするため好適である。また、上記係合部は、金属もしくは摺動性の高い樹脂で構成されており、アーム31と接着もしくは一体形成により構成されている。
【0058】
また、アーム31がレンズガイド軸30の回転規制を行う凸部30aの一端部に取り付けられているため、レンズガイド軸30に対し、アーム31とレンズガイド軸30の回転を規制するための別の部材とを別々の場所に取り付ける必要がなくなり、機構の小型化が可能となる。
【0059】
さらに、図4に示すように、アーム31の光軸方向から見た断面は略L字形状となっている。また、アーム31は、上記係合部をリードスクリュ32の中心方向に向けて押圧するための板バネとして作用する。
【0060】
アーム31とリードスクリュ32との接触部は、アーム31とリードスクリュ32との接点(押圧点)における接面36が、レンズガイド軸30の凸部30aとガイドホルダ34の切欠部34bとの接触面(回動規制面37)に対して、略平行になるように構成されている。これにより、アーム31の押圧力は、前記回動規制面37に垂直に作用する。また、前記押圧点がある位置は、前記回動規制面37に垂直でレンズガイド軸30の凸部30aとガイドホルダ34の切欠部34bとの接点(回動規制部)を通る直線と、前記直線に平行でレンズガイド軸30の回転中心に直交する直線との間に位置するように構成されている。
【0061】
この場合、アーム31の押圧力をN、前記回動規制面37に垂直でレンズガイド軸30の回転中心に直交する直線上にあるレンズガイド軸30とガイドホルダ34との接点にかかる荷重をN1、回動規制部にかかる荷重をN2とすると、力のつりあいは、
N=N1+N2
となり、レンズガイド軸30の中心位置と回動規制部とにかかる荷重の合計は押圧力Nと等しくなる。また、前記N1と前記N2は常に同じ方向に作用するため、前記N1および前記N2は前記押圧力Nよりも小さくなる。つまり、回動規制部とレンズガイド軸30の凸部30aとを、常に押圧力Nより小さい一定の摩擦力で接触させることができる。
【0062】
さらに、押圧点から前記レンズガイド軸中心を通る直線までの距離をL1、押圧点から前記回動規制部を通る直線までの距離をL2とすると、
モーメントのつりあいは、
N×L1=N2×(L1+L2)
であり、これを整理すると、
N2=L1×N/(L1+L2)
となる。
【0063】
したがって、アーム31とリードスクリュ32との接触部の位置を変えてL1の大きさを変えることにより、回動規制部に発生する荷重N2を変化させることが可能となる。この荷重の目安として、レンズガイド軸の移動方向によっても、回動規制部とレンズガイド軸30の凸部30aとの接触状態が失われない状態を維持できる荷重に設定するのがより望ましい。
【0064】
また、本実施例では、図1および図3に示しているように、レンズガイド軸30の回転中心位置と可動側補正レンズ5の中心位置とを略一致させている。
【0065】
このため、レンズガイド軸30とガイドホルダ34のガイド穴34aとのクリアランスに起因して、レンズガイド軸30が光軸方向に傾きを生じたとしても、該レンズガイド軸30内に保持される可動側補正レンズ5の光軸方向の位置ずれ量を最小とすることができる。
【0066】
また、移動方向反転時にレンズガイド軸30に回転が生じた場合(回動規制部を構成する摺動部材が長期間の繰り返し使用等により磨耗した場合などに生じる可能性がある)でも、可動側補正レンズ5は該可動側補正レンズ5の中心位置まわりに回転する。したがって、移動方向反転時にレンズガイド軸30に回転が生じた場合の、可動補正レンズ5の回転半径を最小にすることができる。このため、移動方向反転時の可動側補正レンズ5の送り位置ずれ量を最小限とすることが可能である。
【0067】
なお、本実施の形態における光ピックアップ装置は、光ディスクに対して情報の記録または再生を行う光ディスク装置において、光ディスクからの情報の読み取りまたは光ディスクへの書き込みに用いる手段として具備されるものである。このような光ディスク装置の構成例を図5に示す。
【0068】
上記光ディスク装置は、図5に示すように、光ディスク40をスピンドルモータ51にて回転駆動し、本実施の形態に係る光ピックアップ装置50にて、光ディスク40への情報の書き込みまたは読み出しを行う。また、光ピックアップ装置50およびスピンドルモータ51の制御は制御部52で行われる。制御部52は、光ピックアップ装置50から光ディスク40への情報の書き込みまたは読み出しを行うための信号を制御する信号制御部52aや、スピンドルモータ51および光ピックアップ装置50のサーボ系等の駆動を制御する駆動制御部52b等を含む。
【0069】
【発明の効果】
本発明の光ピックアップ装置は、以上のように、上記補正レンズを保持するレンズ保持手段と、上記レンズ保持手段を光軸方向に摺動可能となるように保持する摺動保持手段とを備えており、上記レンズ保持手段は、上記摺動保持手段に設けられたガイド穴内を摺動可能に保持されているものであると共に、上記摺動保持手段のガイド穴は上記光軸に平行に切欠部を有しており、上記レンズ保持手段は切欠部と嵌合する凸部を有している構成である。
【0070】
それゆえ、上記レンズ保持手段は、摺動保持手段のガイド穴内において摺動可能に保持され、該レンズ保持手段は摺動保持手段のガイド穴に設けられた切欠部と凸部を嵌合させた状態で摺動移動する。このため、レンズ保持手段の移動軸中心周りの回転を極めて簡易な構成で規制することが可能となり、補正レンズ移動機構の小型化を図ることができるといった効果を奏する。
【0071】
また、上記光ピックアップ装置においては、上記摺動保持手段は、切欠部において光軸周りの外周面が開放されている構成とすることが好ましい。
【0072】
それゆえ、切欠部における光軸周りの外周面が解放されていない構成の場合よりも、切欠部および凸部の製作精度を向上させることが可能となり、凸部と切欠部とのクリアランスに起因する、補正レンズの光軸方向に対する傾き量および光軸周りの回転量を小さくすることができるといった効果を奏する。
【0073】
また、上記光ピックアップ装置においては、駆動源からの駆動力は、凸部を介して伝達される構成とすることが好ましい。
【0074】
それゆえ、上記レンズ保持手段を移動させるための駆動力は、上記切欠部において露出する凸部を介して伝達されることとなり、簡易な構成で容易に駆動力をレンズ保持手段に伝達することができる。これにより、上記レンズ保持手段を小型化することができるといった効果を奏する。
【0075】
また、上記光ピックアップ装置においては、光源から発射されるビーム光の光軸と平行に配され、駆動源によって回転されるリードスクリュと、上記レンズ保持手段の凸部に固定され、上記リードスクリュと係合されてリードスクリュの回転を光軸方向の直線運動に変換してレンズ保持手段に伝えるアームとを具備し、上記アームと上記リードスクリュとの接点における接面が、上記レンズ保持手段の凸部と上記摺動保持手段の切欠部との接触面に対して、略平行になるように構成することができる。
【0076】
それゆえ、アームの押圧力は回動規制面に垂直に作用し、これにより、アームの押圧力が、回動規制面におけるがたつきを抑制するように作用し、補正レンズの移動時のずれを低減することができるといった効果を奏する。
【0077】
また、上記光ピックアップ装置においては、上記アームと上記リードスクリュとの接点が、上記保持手段の凸部と上記摺動保持手段の切欠部との接触面に垂直かつ光軸に平行で保持手段の凸部と摺動保持手段の切欠部との接点を通る平面と、上記平面に平行で上記補正レンズの軸中心を通る平面との間に位置するように構成することができる。
【0078】
それゆえ、上記レンズ保持手段と摺動保持手段との接触部分にかかる荷重の合計が、上記アームとリードスクリュとの接点で作用する押圧力と等しくなり、上記レンジ保持手段と摺動保持手段との接触部分での荷重が増大してレンズ保持手段の移動時に発生する摩擦力を増大させるといった不具合を抑制できるといった効果を奏する。
【0079】
また、上記光ピックアップ装置においては、上記摺動保持手段のガイド穴と上記レンズ保持手段は、光軸に垂直な面での断面形状が略円形形状であり、上記レンズ保持手段の軸中心位置と、上記補正レンズの軸中心位置とが略一致している構成とすることができる。
【0080】
それゆえ、上記レンズ保持手段と上記摺動保持手段のガイド穴とのクリアランスに起因して、該レンズ保持手段が光軸方向に傾きを生じたとしても、該レンズ保持手段内に保持される補正レンズの光軸方向の位置ずれ量を最小とすることができるといった効果を奏する。
【0081】
また、上記レンズ保持手段の移動時にレンズ保持手段の軸周りに回転が生じたとしても、上記補正レンズも、補正レンズ自体の軸周りに回転するのみとなり、補正レンズの送り位置ずれ量を最小限とすることができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)および(b)は、本発明の光ピックアップ装置に搭載されている補正レンズ駆動部の要部上面図および正面図である。
【図2】(a)および(b)は、本発明の光ピックアップ装置の要部上面図および側面図である。
【図3】(a)および(b)は、本発明の光ピックアップ装置に搭載されている補正レンズ駆動部の要部斜視図および分解斜視図である。
【図4】本発明の光ピックアップ装置に搭載されている補正レンズ駆動部の移動方向に垂直な断面における断面図である。
【図5】本発明の光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置の構成例を示すブロック図である。
【図6】(a)および(b)は、従来のガイド機構を用いた場合に、移動方向が反転した瞬間における動作をそれぞれ説明する図である。
【図7】従来のガイド構造における押圧力、主軸、副軸にかかる荷重を説明する図である。
【符号の説明】
1 光源
5 可動側補正レンズ(補正レンズ)
6 固定側補正レンズ
8 対物レンズ
10 モータ(駆動源)
30 レンズガイド軸(レンズ保持手段)
30a 凸部
31 アーム
32 リードスクリュ
33 凸部
34 ガイドホルダ(摺動保持手段)
34a ガイド穴
34b 切欠部
37 回動規制面
40 光ディスク
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical disk device, and more particularly to an optical pickup device having a mechanism system for correcting spherical aberration of an optical pickup.
[0002]
[Prior art]
Optical discs have the advantages of being rewritable, medium replaceable, and large capacity, and many standards such as CD, CD-R, CD-RW, DVD-RW, and DVD-RAM have been used. In recent years, such optical discs are required to have higher recording density, larger capacity, and smaller size.
[0003]
In order to increase the recording signal density in such an optical disc, the spot diameter of the laser beam focused on the disc recording surface is reduced in the optical system (optical pickup) of the optical disc apparatus that records and reproduces the optical disc. There is a need to make it smaller. In order to reduce the spot diameter of the laser, a general technique is to increase the NA (aperture ratio) of the objective lens and shorten the wavelength of the laser emitted from the light source.
[0004]
However, since the spherical aberration in the objective lens increases in proportion to the fourth power of the NA of the objective lens and the thickness of the optically transparent layer of the optical disk, increasing the NA of the objective lens to reduce the laser spot diameter. As a result, there arises a problem that the spherical aberration becomes larger than that of a conventional NA objective lens. For example, the NA of a conventional objective lens is about 0.6, but the spherical aberration when the NA of the objective lens is 0.8 to 0.9 is 3 to 5 times that of NA 0.6. To increase.
[0005]
In order to prevent an increase in the amount of spherical aberration in the objective lens, a method of reducing the thickness of the optically transparent layer of the optical disk can be considered. However, in this case, it is necessary to reduce the variation in the thickness of the optical transparent layer in the same manner, and there is a manufacturing limit. For example, when the thickness of the optically transparent layer of the optical disk used in the case of using a conventional objective lens with an NA of 0.6 is further reduced (by 1/6) to 0.1 mm If the variation in the thickness of the optical transparent layer is not reduced to 1/6 with respect to the variation in the thickness of the conventional optical transparent layer, the spherical aberration will increase. However, it is difficult with the current technology to reduce the thickness of the optical transparent layer to 1/6 and suppress the variation in the thickness of the optical transparent layer to 1/6.
[0006]
Further, as a method of increasing the NA while avoiding an increase in spherical aberration in the objective lens, there is a method of correcting spherical aberration using two correction lenses. In this method, for example, as disclosed in Patent Document 1, one correction lens is used as a correction lens that can move in the optical axis direction, and a plurality of types of optical disks having different optical transparent layer thicknesses are used. Thus, it is possible to correct the spherical aberration by changing the interval between the two correction lenses.
[0007]
However, in the method of Patent Document 1, when the correction lens is moved in the optical axis direction, the correction lens may be tilted or displaced with respect to the optical axis. The ability to correct the aberration of the beam spot is reduced, and good recording and reproduction cannot be performed.
[0008]
For such inclination and displacement of the correction lens, a design clearance is provided between the guide shaft that regulates the moving direction of the head carriage that holds the correction lens and the shaft holder (guide shaft hole) of the head carriage. It is caused by being. In other words, rattling between the guide shaft and the shaft holder causes the inclination and displacement of the correction lens.
[0009]
Although the allowable amount of the correction lens tilt and the positional deviation amount varies depending on the optical design, as an example, the allowable amount of the correction lens inclination is 5 to 10 ′ (minutes) or less, and the feed position deviation amount with respect to the optical axis is as follows. 20 μm or less. Therefore, there is a need for a highly accurate aberration correction lens optical axis direction feed mechanism and guide mechanism.
[0010]
Therefore, for example, Patent Document 2 discloses a technique of a guide mechanism that prevents a rotation moment around a guide shaft that guides the movement of the head carriage from being generated with respect to the head carriage that holds the lens when the lens is moved. Has been. Specifically, in a structure having a lead screw that applies a moving force to the head carriage and an engaging pin for moving the head carriage that is provided on the head carriage and is engaged with the lead screw, at the contact point between the engaging pin and the lead screw. The guide shaft is configured such that the approximate center of the guide shaft is positioned on the substantially extended line in the tangential direction. Thereby, it is possible to reduce lens displacement caused by the rotation of the head carriage around the guide shaft.
[0011]
Further, for example, in Patent Document 3, a countershaft for restricting the rotation of the head carriage is provided, and the countershaft and the recess of the recess are arranged so that the countershaft and the recess on the head carriage side supporting the countershaft are in stable contact. A technique of a guide mechanism that applies a load to a contact portion is disclosed. Thereby, the influence by the play between a countershaft and the recessed part which supports it can be reduced.
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-9-197264 (published July 31, 1997)
[0013]
[Patent Document 2]
Patent No. 2568197 (released on November 7, 1988)
[0014]
[Patent Document 3]
Japanese Patent No. 3324544 (published on September 14, 2000)
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, the guide mechanism of Patent Document 2 suppresses the generation of rotational moment around the guide shaft in the head carriage and reduces the displacement and tilt of the lens. However, the guide mechanism exists between the guide shaft and the shaft holder. There is a limit to the effect of reducing the displacement and tilt of the lens.
[0016]
For this reason, particularly when the moving direction is reversed, the correction lens 105 moves in a direction opposite to the moving direction of the arm 103 as shown in FIGS. 6A and 6B in the initial minute displacement. There is a problem that the feeding position shift of the correction lens occurs. This positional deviation increases as the distance between the main shaft 101 and the objective lens center position increases.
[0017]
In addition, when a method of indirectly detecting the position of the correction lens 105 based on the number of rotations of a motor (not shown) that drives the lead screw 104 is employed, there is a problem that the position cannot be accurately detected. .
[0018]
In order to improve this phenomenon in the guide mechanism of Patent Document 2, it is conceivable to increase the length of the main shaft or reduce the clearance between the main shaft and the shaft hole.
[0019]
However, since the correction lens 105 is incorporated in the optical pickup device, increasing the length of the main shaft leads to increasing the size of the optical pickup device itself. In addition, there is a manufacturing limit to reducing the clearance between the main shaft and its shaft hole, and there is a limit to improvement.
[0020]
Further, in the conventional guide mechanism as shown in Patent Documents 2 and 3, when this is used as a correction lens feed mechanism in a configuration in which a correction lens movable in the optical axis direction as shown in Patent Document 1 is provided, There are the following problems.
[0021]
In the case of a correction lens driving mechanism using a conventional guide mechanism, as shown in FIGS. 6A and 6B, a correction lens 105 exists between the main shaft 101 and the sub shaft 102. The size of the correction lens driving mechanism is increased. Here, since the correction lens driving mechanism is provided in the housing of the optical pickup, an increase in the size is a big design problem.
[0022]
Further, in the arm 103 that engages with the lead screw and transmits the rotation of the lead screw as the moving force of the correction lens, the position where the load is generated on the arm 103 when the arm moves is outside the space between the main shaft 101 and the sub shaft 102. Located in. For this reason, the load applied to the main shaft 101 and the sub shaft 102 becomes large, which becomes a factor that hinders downsizing of the driving device.
[0023]
That is, in the conventional guide mechanism shown in FIG. 7, when the pressing force of the arm 103 is N, the load applied to the main shaft 101 is N1, and the load applied to the sub shaft 102 is N2, the distance from the pressing point to the main shaft is L1, When the distance between the main shaft and the sub shaft is L2,
The balance of moment is N × L1 = N2 × L2
The balance of power is N1 = N + N2.
It becomes. Therefore, the total load applied to the main shaft 101 and the sub shaft 102 is
N1 + N2 = N × (1 + 2 × L1 / L2)
Thus, since the total load N1 + N2 applied to the main shaft 101 and the sub shaft 102 is larger than the pressing force N, the frictional force also increases accordingly.
[0024]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an optical pickup device including a correction lens driving mechanism that can prevent a shift in the feed position when the moving direction is reversed and is suitable for downsizing, and the optical pickup device. An object of the present invention is to provide an optical disk device having an optical pickup device.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an optical pickup device according to the present invention includes a light source, an objective lens, and a correction lens that is disposed between the light source and the objective lens and is movable in the optical axis direction of the beam light emitted from the light source. And a lens holding means for holding the correction lens and a sliding holding means for holding the lens holding means so as to be slidable in the optical axis direction. The means is slidably held in a guide hole provided in the sliding holding means, and the guide hole of the sliding holding means has a notch parallel to the optical axis. The lens holding means has a convex part that fits into the notch part.
[0026]
According to the above configuration, the lens holding unit is slidably held in the guide hole of the sliding holding unit, and the correction lens is moved along the optical axis direction by sliding the lens holding unit. Can be made.
[0027]
Further, at this time, the guide hole of the sliding holding means is provided with a notch, and the lens holding means slides and moves with the notch and the convex part fitted together. The rotation around the center of the movement axis can be restricted with a very simple configuration, and the correction lens moving mechanism can be downsized.
[0028]
In the optical pickup device, it is preferable that the sliding holding means has a configuration in which an outer peripheral surface around the optical axis is opened at the notch.
[0029]
According to said structure, since the guide hole of the said slide holding means is an open state in the notch part, it is possible to improve the manufacture precision of a notch part and a convex part rather than the case where it is not an open state. It becomes. Thereby, it is possible to suppress the rotation of the lens holding unit and the inclination with respect to the optical axis direction due to the clearance between the convex portion of the lens holding unit and the notch of the sliding holding unit.
[0030]
Moreover, in the said optical pick-up apparatus, it is preferable that the drive force from a drive source is transmitted via a convex part.
[0031]
Since the outer peripheral surface around the optical axis is opened at the notch provided in the guide hole, the slide holding means has an outer peripheral surface side of the convex portion fitted into the notch, It can be slidably moved in the optical axis direction while being exposed at the notch.
[0032]
Here, according to the above configuration, the driving force for moving the lens holding means is transmitted via the convex portion exposed in the notch, and the driving force can be easily applied to the lens with a simple configuration. It can be transmitted to the holding means. Thereby, the lens holding means can be reduced in size.
[0033]
Further, in the optical pickup device, a lead screw that is arranged in parallel with the optical axis of the beam light emitted from the light source and is rotated by a driving source, and is fixed to a convex portion of the lens holding means, the lead screw, An arm that is engaged to convert the rotation of the lead screw into a linear motion in the optical axis direction and transmits it to the lens holding means, and the contact surface at the contact point between the arm and the lead screw is a convex of the lens holding means. It can comprise so that it may become substantially parallel with respect to the contact surface of a part and the notch part of the said slide holding means.
[0034]
According to said structure, the contact surface in the contact of the said arm and the said lead screw is with respect to the contact surface (rotation control surface) of the convex part of the said lens holding means, and the notch part of the said sliding holding means. By being substantially parallel, the pressing force of the arm acts perpendicularly to the rotation restricting surface. Thereby, the pressing force of the arm acts so as to suppress the rattling on the rotation restricting surface, and the shift at the time of movement of the correction lens can be reduced.
[0035]
In the optical pickup device, the contact point between the arm and the lead screw is lens Perpendicular to the contact surface between the convex part of the holding means and the notch part of the sliding holding means and parallel to the optical axis Above lens It can be configured to be positioned between a plane passing through the contact point between the convex portion of the holding means and the cutout portion of the sliding holding means and a plane parallel to the plane and passing through the axial center of the correction lens.
[0036]
According to the above configuration, the total load applied to the contact portion between the lens holding unit and the sliding holding unit is equal to the pressing force acting at the contact point between the arm and the lead screw, and the range holding unit and the sliding unit are slid. It is possible to suppress such a problem that the load at the contact portion with the moving holding means increases and the frictional force generated when the lens holding means moves is increased.
[0037]
In the optical pickup device, the guide hole of the sliding holding unit and the lens holding unit have a substantially circular cross-sectional shape in a plane perpendicular to the optical axis, and the axial center position of the lens holding unit is The axial center position of the correction lens may be substantially coincident.
[0038]
According to the above configuration, even if the lens holding means is inclined in the optical axis direction due to the clearance between the lens holding means and the guide hole of the sliding holding means, The amount of misalignment of the correction lens held in the optical axis direction can be minimized.
[0039]
Further, according to the above configuration, even if the lens holding unit is rotated around the axis of the lens holding unit when the lens holding unit is moved, the correction lens only rotates around the axis of the correction lens itself. Therefore, the rotation radius of the correction lens in such a case can be minimized, and the shift amount of the correction lens feed position can be minimized.
[0040]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the optical pickup device of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0041]
2A and 2B are configuration diagrams of the optical pickup device according to the present embodiment, where FIG. 2A is a top view and FIG. 2B is a side view. This optical pickup device includes a light source 1 composed of a semiconductor laser, a hologram 2, a light detection device 3 that receives a signal diffracted by the hologram 2, a collimator lens 4, a movable correction lens (correction lens) 5, and a fixed correction lens. 6, a rising mirror 7, an objective lens 8, an objective lens actuator 9, a motor (driving source) 10, a gear unit 11, an optical pickup housing 20 for attaching optical components integrally and moving in the disk radial direction, etc. Has been.
[0042]
In the optical pickup device, the light generated by the light source 1 passes through the hologram 2 as 0th-order diffracted light, and further passes through the collimating lens 4 to become a parallel light beam. The light that has passed through the collimator lens 4 then passes through the movable side correction lens 5 and the fixed side correction lens 6. At that time, the movable side correction lens 5 is moved, and the distance between the movable side correction lens 5 and the fixed side correction lens 6 is changed, so that the light passing through the movable side correction lens 5 and the fixed side correction lens 6 is collimated. Can be converted to light, convergent light, or divergent light. Thereby, the spherical aberration on the recording surface 41 of the optical disc 40 can be corrected.
[0043]
The light that has passed through the fixed-side correction lens 6 is converged by the objective lens 8 after being deflected by 90 ° by the rising mirror 7 and irradiated onto the optical disc 40. The light irradiated on the optical disc 40 passes through the optical transparent layer of the optical disc 40 and is condensed on the recording surface 41 of the optical disc 40. The objective lens 8 is subjected to focus servo and radial servo by the objective lens actuator 9, so that the positional relationship between the optical disc 40 and the objective lens actuator 9 is kept constant even when there is a surface shake or disturbance of the optical disc 40. It has become.
[0044]
The reflected light from the recording surface 41 of the optical disc 40 then follows the reverse optical path and passes through the objective lens 8, the raising mirror 7, the fixed side correction lens 6, the movable side correction lens 5, and the collimating lens 4. The reflected light is diffracted when it reaches the hologram 2. The light detection device 3 detects a focus servo signal, a radial servo signal, and a spherical aberration signal using the diffracted light.
[0045]
Next, a lens moving mechanism that moves the movable correction lens 5 as a configuration having the characteristic part of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 3.
[0046]
As shown in FIG. 1, the lens moving mechanism includes a motor 10, a gear unit 11, a lead screw 32, a lens guide shaft (lens holding means) 30, an arm 31, and a guide holder (sliding holding means) 34. ing. The motor 10 is a driving source that provides a driving force for moving the movable correction lens 5. The gear unit 11, the lead screw 32, the lens guide shaft 30, the arm 31, and the guide holder 34 transmit the driving force supplied from the motor 10 to the movable side correction lens 5 and moves the movable side correction lens 5 in the optical axis direction. It is a member for making it.
[0047]
In the lens moving mechanism, the motor 10, the gear unit 11, the lead screw 32, and the guide holder 34 are fixed to the optical pickup housing 20. The lens guide shaft 30 is a member that holds the movable correction lens 5 and is slidably held in a guide hole 34 a formed in the guide holder 34. The arm 31 is integrally attached to the lens guide shaft 30, and converts the rotation of the lead screw 32 into a linear motion and transmits it to the lens guide shaft 30.
[0048]
In the lens moving mechanism configured as described above, when the motor 10 rotates, the gear unit 11 integrally formed with the motor 10 decelerates the rotation speed and rotates the lead screw 32 attached to the final stage of the gear unit 11. Let The lead screw 32 is formed with a spiral feed groove, and an engaging portion provided at one end of the arm 31 is engaged with the feed groove. For this reason, when the lead screw 32 rotates, the engaging portion moves along the feed groove, and the rotation of the lead screw 32 is converted into a linear movement of the arm 31.
[0049]
Since the other end of the arm 31 is attached to the lens guide shaft 30, the linear movement of the arm 31 is transmitted as the movement of the lens guide shaft 30. At this time, the lens guide shaft 30 slides and moves within a guide hole 34a formed in the guide holder 34, and the moving direction is parallel to the optical axis of the light passing through the optical system.
[0050]
As described above, in the lens moving mechanism, the lens guide shaft 30 that holds the movable correction lens 5 is moved by the rotation of the motor 10 to adjust the position of the movable correction lens 5. At this time, for example, assuming that the gear reduction ratio of the gear unit 11 is 1/70 and the pitch of the lead screw 32 is 0.3 mm, the movable side correction lens 5 moves 4.3 μm every time the motor 10 rotates once.
[0051]
The motor shaft of the motor 10 is provided with a magnet (not shown) magnetized with two poles for detecting the rotation speed and a hall element (not shown) for discriminating between the S pole and the N pole. The position of the movable correction lens 5 can be detected by detecting the rotational speed of the motor with these magnets and hall elements.
[0052]
Next, the lens guide shaft 30 and the guide holder 34 in the lens moving mechanism will be described. The movable correction lens 5 is held by a lens guide shaft 30, and the lens guide shaft 30 is held by a guide holder 34 so as to be movable in the optical axis direction.
[0053]
Therefore, as shown in FIGS. 3A and 3B, the guide holder 34 has a guide hole 34a having an axis parallel to the optical axis direction, and the lens guide shaft 30 is in the guide hole 34a. It is slidably held by. Further, both the inner surface of the guide hole 34a of the guide holder 34 and the outer surface of the lens guide shaft 30 have a substantially circular cross-sectional shape perpendicular to the optical axis. Further, the diameter of the inner peripheral surface of the guide hole 34 a of the guide holder 34 is slightly smaller than the diameter of the outer peripheral surface of the lens guide shaft 30 so that the lens guide shaft 30 slides smoothly in the guide hole 34 a of the guide holder 34. Clearance is provided so as to increase.
[0054]
Further, the guide hole 34a of the guide holder 34 is not provided with a completely closed circle but is provided with a notch 34b in a part thereof in the circumferential direction. Further, the lens guide shaft 30 is provided with a convex portion 30a that fits into the cutout portion 34b. That is, the lens guide shaft 30 slides in a state in which the convex portion 30a is fitted to the notch portion 34b of the guide holder 34, so that the rotation of the lens guide shaft 30 around the optical axis is restricted. It has become.
[0055]
In addition, since the guide hole 34a of the guide holder 34 is in an open state at the cutout portion 34b, the manufacturing accuracy of the cutout portion 34b and the convex portion 30a can be improved as compared with the case where the guide hole 34a is not open. That is, the clearance between the convex part 30a and the notch part 34b can be reduced. As a result, it is possible to reduce the amount of inclination of the guide holder 34 relative to the optical axis direction and the amount of rotation around the optical axis due to the clearance between the convex portion 30a and the notch 34b.
[0056]
Here, for example, the lens guide shaft 30 may be formed integrally with the convex portion 30a using a resin material having high slidability (for example, PPS, liquid crystal polymer, etc.), or the lens guide shaft 30 may be formed. It may be made of a metal such as Al or SUS, and the slidability of the convex portion 30a may be improved by a method such as applying a coating having high slidability (for example, DLC coating) on the outer peripheral portion thereof. . Similarly, the slidability of the notch 34b can be improved for the guide holder 34 as well.
[0057]
A lead screw is provided on a surface that is one end of the convex portion 30 a of the lens guide shaft 30. 32 An arm 31 made of an elastic material having an engaging portion for engaging with is attached. The engagement portion provided at the tip of the arm 31 is preferably a rack shape, so that it can be engaged with the feed groove of the lead screw 32 with high accuracy and feed without play can be achieved. The engaging portion is made of a metal or a resin having high slidability, and is formed by bonding or integrally forming with the arm 31.
[0058]
Further, since the arm 31 is attached to one end portion of the convex portion 30 a that restricts the rotation of the lens guide shaft 30, another arm for restricting the rotation of the arm 31 and the lens guide shaft 30 with respect to the lens guide shaft 30 is provided. It is not necessary to attach the members to different places, and the mechanism can be miniaturized.
[0059]
Furthermore, as shown in FIG. 4, the cross section seen from the optical axis direction of the arm 31 is substantially L-shaped. Further, the arm 31 functions as a leaf spring for pressing the engaging portion toward the center of the lead screw 32.
[0060]
The contact portion between the arm 31 and the lead screw 32 is the arm 31 and the lead screw. 32 The contact surface 36 at the contact point (pressing point) is substantially parallel to the contact surface (rotation restricting surface 37) between the convex portion 30a of the lens guide shaft 30 and the notch portion 34b of the guide holder 34. It is configured. As a result, the pressing force of the arm 31 acts perpendicularly to the rotation restricting surface 37. The position where the pressing point is located is a straight line that is perpendicular to the rotation restricting surface 37 and passes through a contact point (rotation restricting portion) between the convex portion 30a of the lens guide shaft 30 and the notch 34b of the guide holder 34, and It is configured to be positioned between a straight line parallel to the straight line and perpendicular to the rotation center of the lens guide shaft 30.
[0061]
In this case, the pressing force of the arm 31 is N, and the load applied to the contact point between the lens guide shaft 30 and the guide holder 34 that is perpendicular to the rotation restricting surface 37 and perpendicular to the rotation center of the lens guide shaft 30 is N1. If the load applied to the rotation restricting part is N2, the balance of force is
N = N1 + N2
Thus, the total load applied to the center position of the lens guide shaft 30 and the rotation restricting portion is equal to the pressing force N. Further, since the N1 and the N2 always act in the same direction, the N1 and the N2 are smaller than the pressing force N. That is, the rotation restricting portion and the convex portion 30a of the lens guide shaft 30 can always be brought into contact with each other with a constant frictional force smaller than the pressing force N.
[0062]
Furthermore, if the distance from the pressing point to the straight line passing through the center of the lens guide axis is L1, and the distance from the pressing point to the straight line passing through the rotation restricting portion is L2,
The moment balance is
N × L1 = N2 × (L1 + L2)
And, when you organize this,
N2 = L1 × N / (L1 + L2)
It becomes.
[0063]
Therefore, by changing the position of the contact portion between the arm 31 and the lead screw 32 and changing the size of L1, the load N2 generated in the rotation restricting portion can be changed. As a guideline for this load, it is more desirable to set the load so that the contact state between the rotation restricting portion and the convex portion 30a of the lens guide shaft 30 is not lost depending on the moving direction of the lens guide shaft.
[0064]
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, the rotation center position of the lens guide shaft 30 and the center position of the movable correction lens 5 are substantially matched.
[0065]
For this reason, even if the lens guide shaft 30 is inclined in the optical axis direction due to the clearance between the lens guide shaft 30 and the guide hole 34 a of the guide holder 34, it is movable within the lens guide shaft 30. The amount of positional deviation of the side correction lens 5 in the optical axis direction can be minimized.
[0066]
Even when the lens guide shaft 30 is rotated when the moving direction is reversed (which may occur when the sliding member constituting the rotation restricting portion is worn due to repeated use over a long period of time), the movable side The correction lens 5 rotates around the center position of the movable side correction lens 5. Therefore, when the lens guide shaft 30 is rotated when the moving direction is reversed, it is movable. ~ side The radius of rotation of the correction lens 5 can be minimized. For this reason, it is possible to minimize the shift amount of the feed position of the movable side correction lens 5 when the moving direction is reversed.
[0067]
The optical pickup device according to the present embodiment is provided as means for reading information from or writing to an optical disk in an optical disk apparatus that records or reproduces information on the optical disk. A configuration example of such an optical disc apparatus is shown in FIG.
[0068]
As shown in FIG. 5, the optical disk apparatus rotates and drives the optical disk 40 by a spindle motor 51, and writes or reads information on the optical disk 40 by the optical pickup apparatus 50 according to the present embodiment. The control of the optical pickup device 50 and the spindle motor 51 is performed by the control unit 52. The control unit 52 controls driving of a signal control unit 52 a that controls a signal for writing or reading information from the optical pickup device 50 to the optical disc 40, a spindle motor 51, a servo system of the optical pickup device 50, and the like. A drive control unit 52b and the like are included.
[0069]
【The invention's effect】
As described above, the optical pickup device of the present invention includes the lens holding unit that holds the correction lens, and the sliding holding unit that holds the lens holding unit so as to be slidable in the optical axis direction. The lens holding means is slidably held in a guide hole provided in the sliding holding means, and the guide hole of the sliding holding means is a notch portion parallel to the optical axis. The lens holding means has a convex part that fits into the notch part.
[0070]
Therefore, the lens holding means is slidably held in the guide hole of the sliding holding means, and the lens holding means is fitted with a notch portion and a convex portion provided in the guide hole of the sliding holding means. Slide and move in the state. For this reason, it is possible to regulate the rotation of the lens holding means around the moving axis center with an extremely simple configuration, and it is possible to reduce the size of the correction lens moving mechanism.
[0071]
In the optical pickup device, it is preferable that the sliding holding means has a configuration in which an outer peripheral surface around the optical axis is opened at the notch.
[0072]
Therefore, the cutout portion and the convex portion are more than in the case where the outer peripheral surface around the optical axis in the cutout portion is not released. Production accuracy As a result, the amount of inclination of the correction lens with respect to the optical axis direction and the amount of rotation around the optical axis due to the clearance between the convex portion and the notch can be reduced.
[0073]
Moreover, in the said optical pick-up apparatus, it is preferable that the drive force from a drive source is transmitted via a convex part.
[0074]
Therefore, the driving force for moving the lens holding means is transmitted through the convex portion exposed at the notch, and the driving force can be easily transmitted to the lens holding means with a simple configuration. it can. As a result, the lens holding means can be reduced in size.
[0075]
Further, in the optical pickup device, a lead screw that is arranged in parallel with the optical axis of the beam light emitted from the light source and is rotated by a driving source, and is fixed to a convex portion of the lens holding means, the lead screw, An arm that is engaged to convert the rotation of the lead screw into a linear motion in the optical axis direction and transmits it to the lens holding means, and the contact surface at the contact point between the arm and the lead screw is a convex of the lens holding means. It can comprise so that it may become substantially parallel with respect to the contact surface of a part and the notch part of the said slide holding means.
[0076]
Therefore, the pressing force of the arm acts perpendicularly to the rotation restricting surface, whereby the pressing force of the arm acts to suppress the rattling on the turning restricting surface, and the correction lens shifts when moving. There is an effect that can be reduced.
[0077]
In the optical pickup device, the contact point between the arm and the lead screw is perpendicular to the contact surface between the convex portion of the holding means and the notch portion of the sliding holding means and parallel to the optical axis. It can be configured to be positioned between a plane passing through the contact point between the convex portion and the cutout portion of the sliding holding means and a plane parallel to the plane and passing through the axial center of the correction lens.
[0078]
Therefore, the total load applied to the contact portion between the lens holding means and the sliding holding means becomes equal to the pressing force acting at the contact point between the arm and the lead screw, and the range holding means and the sliding holding means There is an effect that it is possible to suppress such a problem that the load at the contact portion increases and the frictional force generated when the lens holding means moves is increased.
[0079]
In the optical pickup device, the guide hole of the sliding holding unit and the lens holding unit have a substantially circular cross-sectional shape in a plane perpendicular to the optical axis, and the axial center position of the lens holding unit is The axial center position of the correction lens may be substantially coincident.
[0080]
Therefore, even if the lens holding means is inclined in the optical axis direction due to the clearance between the lens holding means and the guide hole of the sliding holding means, the correction held in the lens holding means. There is an effect that the amount of displacement of the lens in the optical axis direction can be minimized.
[0081]
In addition, even if the lens holding means rotates around the axis of the lens holding means, the correction lens only rotates around the axis of the correction lens itself, thereby minimizing the shift amount of the correction lens feed position. The effect that it can be said.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are a top view and a front view of a main part of a correction lens driving unit mounted on an optical pickup device of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are a top view and a side view of main parts of an optical pickup device of the present invention.
FIGS. 3A and 3B are a perspective view and an exploded perspective view of a main part of a correction lens driving unit mounted in the optical pickup device of the present invention. FIGS.
FIG. 4 is a cross-sectional view in a cross section perpendicular to a moving direction of a correction lens driving unit mounted on an optical pickup device of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of an optical disc apparatus equipped with the optical pickup device of the present invention.
FIGS. 6A and 6B are diagrams illustrating operations at the moment when the moving direction is reversed when a conventional guide mechanism is used. FIGS.
FIG. 7 is a diagram illustrating a pressing force, a load applied to a main shaft, and a sub shaft in a conventional guide structure.
[Explanation of symbols]
1 Light source
5 Movable correction lens (correction lens)
6 Fixed correction lens
8 Objective lens
10 Motor (drive source)
30 Lens guide shaft (lens holding means)
30a Convex
31 arms
32 Lead screw
33 Convex
34 Guide holder (sliding holding means)
34a Guide hole
34b Notch
37 Rotation restriction surface
40 Optical disc

Claims (4)

光源、対物レンズ、および光源と対物レンズとの間に配置され光源から発射されるビーム光の光軸方向に移動可能な補正レンズを備えた光ピックアップ装置において、
上記補正レンズを保持するレンズ保持手段と、
上記レンズ保持手段を光軸方向に摺動可能となるように保持する摺動保持手段とを備えており、
上記レンズ保持手段は、上記摺動保持手段に設けられたガイド穴内を摺動可能に保持されているものであると共に、上記摺動保持手段のガイド穴は上記光軸に平行に切欠部を有しており、上記レンズ保持手段は切欠部と嵌合する凸部を有しており、
上記摺動保持手段は、切欠部において光軸周りの外周面が開放されており、
光源から発射されるビーム光の光軸と平行に配され、駆動源によって回転されるリードスクリュと、上記レンズ保持手段の凸部に固定され、上記リードスクリュと係合されてリードスクリュの回転を光軸方向の直線運動に変換してレンズ保持手段に伝えるアームとを具備し、
上記アームと上記リードスクリュとの接点における接面が、上記レンズ保持手段の凸部と上記摺動保持手段の切欠部との接触面に対して、略平行になるように構成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
In an optical pickup device including a light source, an objective lens, and a correction lens that is arranged between the light source and the objective lens and is movable in the optical axis direction of the beam light emitted from the light source.
Lens holding means for holding the correction lens;
Sliding holding means for holding the lens holding means so as to be slidable in the optical axis direction,
The lens holding means is slidably held in a guide hole provided in the slide holding means, and the guide hole of the slide holding means has a notch parallel to the optical axis. The lens holding means has a convex part that fits into the notch part ,
The sliding holding means has an outer peripheral surface around the optical axis opened at the notch,
A lead screw that is arranged in parallel to the optical axis of the beam light emitted from the light source and is rotated by a driving source, and is fixed to the convex portion of the lens holding means, and is engaged with the lead screw to rotate the lead screw. An arm that converts to linear movement in the direction of the optical axis and transmits it to the lens holding means,
The contact surface at the contact point between the arm and the lead screw is configured to be substantially parallel to the contact surface between the convex portion of the lens holding means and the notch portion of the slide holding means. A characteristic optical pickup device.
光源、対物レンズ、および光源と対物レンズとの間に配置され光源から発射されるビーム光の光軸方向に移動可能な補正レンズを備えた光ピックアップ装置において、
上記補正レンズを保持するレンズ保持手段と、
上記レンズ保持手段を光軸方向に摺動可能となるように保持する摺動保持手段とを備えており、
上記レンズ保持手段は、上記摺動保持手段に設けられたガイド穴内を摺動可能に保持されているものであると共に、上記摺動保持手段のガイド穴は上記光軸に平行に切欠部を有しており、上記レンズ保持手段は切欠部と嵌合する凸部を有しており、
上記摺動保持手段は、切欠部において光軸周りの外周面が開放されており、
光源から発射されるビーム光の光軸と平行に配され、駆動源によって回転されるリードスクリュと、上記レンズ保持手段の凸部に固定され、上記リードスクリュと係合されてリードスクリュの回転を光軸方向の直線運動に変換してレンズ保持手段に伝えるアームとを具備し、
上記アームと上記リードスクリュとの接点が、上記レンズ保持手段の凸部と上記摺動保持手段の切欠部との接触面に垂直かつ光軸に平行で上記レンズ保持手段の凸部と摺動保持手段の切欠部との接触領域のうち上記補正レンズの軸中心に最も近い点を通る平面と、上記平面に平行で上記補正レンズの軸中心を通る平面との間に位置するように構成されることを特徴とする光ピックアップ装置。
In an optical pickup device including a light source, an objective lens, and a correction lens that is arranged between the light source and the objective lens and is movable in the optical axis direction of the beam light emitted from the light source.
Lens holding means for holding the correction lens;
Sliding holding means for holding the lens holding means so as to be slidable in the optical axis direction,
The lens holding means is slidably held in a guide hole provided in the slide holding means, and the guide hole of the slide holding means has a notch parallel to the optical axis. The lens holding means has a convex part that fits into the notch part,
The sliding holding means has an outer peripheral surface around the optical axis opened at the notch,
A lead screw that is arranged in parallel to the optical axis of the beam light emitted from the light source and is rotated by a driving source, and is fixed to the convex portion of the lens holding means, and is engaged with the lead screw to rotate the lead screw. An arm that converts to linear movement in the direction of the optical axis and transmits it to the lens holding means,
A contact point between the arm and the lead screw is perpendicular to the contact surface between the convex portion of the lens holding means and the cutout portion of the sliding holding means and parallel to the optical axis, and is slidably held with the convex portion of the lens holding means. It is configured to be located between a plane passing through the point closest to the axial center of the correction lens in a contact area with the notch of the means and a plane parallel to the plane and passing through the axial center of the correction lens An optical pickup device characterized by that.
上記摺動保持手段のガイド穴と上記レンズ保持手段は、光軸に垂直な面での断面形状が略円形形状であり、
上記レンズ保持手段の軸中心位置と、上記補正レンズの軸中心位置とが略一致していることを特徴とする、請求項1または2に記載の光ピックアップ装置。
The guide hole of the sliding holding means and the lens holding means have a substantially circular cross-sectional shape in a plane perpendicular to the optical axis,
3. The optical pickup device according to claim 1, wherein an axial center position of the lens holding unit and an axial center position of the correction lens substantially coincide with each other.
上記請求項1から3のいずれか1項に記載の光ピックアップ装置を備えていることを特徴とする光ディスク装置。Optical disk apparatus characterized by comprising an optical pickup device according to any one of 3 to the first aspect.
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