JP2008059643A - レンズ駆動装置及び光ピックアップ - Google Patents

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Abstract

【課題】第一のレンズと第二のレンズを搭載したレンズ駆動装置において、第一のレンズと第二のレンズを横に並べて用いるため、レンズ駆動装置が大型化する課題があった。
【解決手段】発光素子と対物レンズ間に配置される互いに光路の異なる第一のレンズと第二のレンズと、前記第一のレンズと第二のレンズの光軸は互いにほぼ平行であり、前記第一のレンズと第二のレンズを保持するホルダと、前記第一のレンズと第二のレンズをそれらの光軸方向に駆動する駆動機構とを有するレンズ駆動装置において、前記第一のレンズと第二のレンズのそれぞれは有効径よりも外側に外周部を有し、前記第一のレンズと第二のレンズの互いの外周部の一部が前記第一のレンズと第二のレンズの光軸方向から見て重なる配置とされたことを特徴とするレンズ駆動装置とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスクの記録面上に記録された情報を読み出しまたは情報を記録する光ディスク装置におけるレンズ駆動装置に関し、さらにそれを備えた光ピックアップに関する。
ディスク状の記録媒体上に情報を記録し、または記録された情報を読み出して再生する光ディスク装置は、ディスク上に比較的大きな量の情報を記録でき、また、媒体も剛性が大きく取り扱いが容易なため、コンピュータの外部記録装置や映像音声の記録装置として用いられている。
このような光ディスク装置において、発光素子からの光を集束あるいは発散させるレンズを光軸方向に駆動する機構がレンズ駆動装置である。一般にレンズ駆動装置は、レンズとレンズを保持するホルダを含む可動部と、この可動部を支持する支持部材と、モータなどの駆動部で構成される。モータなどの駆動部に駆動電流を印加することにより、可動部が駆動される。このレンズ駆動装置は、光ディスクの透明な保護層の厚さムラや多層記録ディスクの記録層間の移動で生じる球面収差を補正する装置もある。近年、光ディスクにおいて高密度化が進み、その方法として主に発光素子であるレーザの波長を短くするか対物レンズの開口を大きくすることによって対応を図っている。その高密度光ディスクにおいて、前記球面収差は、記録あるいは再生信号の劣化となるため、球面収差を補正する装置の必要性がある。また、その高密度光ディスクでは、レーザの同一波長で透明な保護層の厚さが異なる光ディスクがあり、例えば保護層厚さ０.６mmと０.１mmのものがあり、球面収差を補正するには異なる特性を持った第一のレンズと第二のレンズが必要となる。
第一のレンズと第二のレンズを有するレンズ駆動装置としては、特許文献１に示すように対物レンズアクチュエータがあり、第一のレンズと第二のレンズを２個並べている。
特開平１０−３４０４７４号公報（第３−４頁，第１図）
上記従来技術では、第一のレンズと第二のレンズを横に並べて用いるため、レンズ駆動装置が大型化する課題があった。また、レンズを成型する上で、レンズの有効径より外周に円環状の部分が設けてある。そのため、レンズ径が大きくなりレンズ駆動装置が更に大型化する課題があった。
この発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、小型のレンズ駆動装置を提供することを目的とするものである。
上記目的を達成するために本発明は、次のように構成される。
本発明は、発光素子と対物レンズ間に配置される互いに光路の異なる第一のレンズと第二のレンズと、前記第一のレンズと第二のレンズの光軸は互いにほぼ平行であり、前記第一のレンズと第二のレンズを保持するホルダと、前記第一のレンズと第二のレンズをそれらの光軸方向に駆動する駆動機構をとを有するレンズ駆動装置において、前記第一のレンズと第二のレンズのそれぞれは有効径よりも外側に外周部を有し、前記第一のレンズと第二のレンズの互いの外周部の一部が前記第一のレンズと第二のレンズの光軸方向から見て重なる配置とされたことを特徴とするレンズ駆動装置を提供するものである。
本発明は、また、前記レンズ駆動装置において、前記ホルダ上で前記第一のレンズと第二のレンズを取り付ける面をそれらの光軸方向にずらして配置したことを特徴とするレンズ駆動装置を提供するものである。
本発明は、また、前記レンズ駆動装置において、前記ホルダは、前記第一のレンズの取り付け面を発光素子側に有し、前記第二のレンズの取り付け面を対物レンズ側に有することを特徴とする。
本発明は、また、前記レンズ駆動装置において、前記ホルダを支持する第一のガイド軸と第二のガイド軸をさらに有し、前記第一のガイド軸の中心と第二のガイド軸の中心とを結ぶ線が、前記第一のレンズの中心と前記第二のレンズの中心とを結ぶ線に対して略垂直で、かつ前記第一のレンズの中心と前記第二のレンズの中心との間を通ることを特徴とするレンズ駆動装置を提供するものである。
本発明は、また、発光素子と、第一及び第二の対物レンズと、前記発光素子と前記第一の対物レンズとの間の第１の光路に配置される第一のレンズと、前記発光素子と前記第二の対物レンズとの間の第２の光路に配置される第二のレンズと、
前記第一のレンズと第二のレンズを同時にそれらの光軸方向に移動させるレンズ駆動装置と、を有し、前記第一のレンズと第二のレンズのそれぞれは有効径よりも外側に外周部を有し、前記第一のレンズと第二のレンズの光軸は互いにほぼ平行であるとともに、前記第一のレンズと第二のレンズの互いの外周部の一部が前記第一のレンズと第二のレンズの光軸方向から見て重なる配置とされ、かつ、有効径内では重ならない配置とされたことを特徴とする光ピックアップを提供するものである。
本発明は、また、前記光ピックアップにおいて、前記ホルダに前記第一のレンズと第二のレンズを取り付ける面をそれらの光軸方向にずらして配置したことを特徴とする光ピックアップを提供するものである。
本発明は、また、前記光ピックアップにおいて、前記ホルダは、前記第一のレンズの取り付け面を発光素子側に有し、前記第二のレンズの取り付け面を対物レンズ側に有することを特徴とする。
本発明は、また、前記光ピックアップにおいて、前記ホルダを支持する第一のガイド軸と第二のガイド軸をさらに有し、前記第一のガイド軸の中心と第二のガイド軸の中心とを結ぶ線が、前記第一のレンズの中心と前記第二のレンズの中心とを結ぶ線に対して略垂直で、かつ前記第一のレンズの中心と前記第二のレンズの中心との間を通ることを特徴とする光ピックアップを提供するものである。
以上の構成により、本発明のレンズ駆動装置は、第一のレンズと第二のレンズを最小面積で配置することができ、レンズ駆動装置の小型化が可能となる。このことによって、小型の光ピックアップを提供できる。また、このレンズ駆動装置を用いることによって球面収差のない光ピックアップ、すなわち光ディスクの高密度化に対応できる光ピックアップを提供することができる。
以下、実施例を説明する。
本発明の実施例１を図１〜図３を用いて説明する。
図１は本発明のレンズ駆動装置の構成を示す斜視図、図２は図１を光軸方向から見た第一のレンズと第二のレンズのレンズ配置説明図、図３，図４はレンズ駆動装置を搭載した光ピックアップ説明図である。
図１において、第一のレンズ１と第二のレンズはホルダ３に、前記第一のレンズ１と第二のレンズ２の光軸は互いにほぼ平行に取り付けられている。第一のガイド軸４と第二のガイド軸５は筐体８に取り付けられ、ホルダ３はこの第一のガイド軸４と第二のガイド軸５に沿って、第一のレンズ１と第二のレンズ２の光軸方向（レンズの焦点方向）に駆動可能構造となっている。筐体８にはモータ６が取り付けられ、モータ６にはリードスクリュ７があり、モータ６の回転によってホルダ３が光軸方向に駆動される機構となっている。また、筐体８には、第一のレンズ１と第二のレンズ２の光束を遮らないような穴を設けた蓋９が取り付けられている。前記ホルダ３に取り付けられている前記第一のレンズと第二のレンズのそれぞれは有効径（レンズ機能を持つ部分）よりも外側に外周部１１を有し、前記第一のレンズ１と第二のレンズ２の互いの外周部１１の一部が前記第一のレンズ１と第二のレンズ２の光軸方向から見て重なる配置とされており、重なる部分１０を設けることによって、小型なレンズ駆動装置１５となっている。その際、ホルダ３の駆動機構はモータによる駆動機構以外の磁気回路を利用したリニア駆動機構などとしてもよい。
図２は第一のレンズ１と第二のレンズ２の光軸方向から見た平面図である。前記第一のレンズ１には、レンズ面の精度を確保するため有効径よりも外側に外周部１１を有する。同様に第二のレンズ２にも有効径よりも外側に外周部１２を有する。前記第一のレンズ１と第二のレンズ２の互いの外周部１１と外周部１２の一部が前記第一のレンズ１と第二のレンズ２の光軸方向から見て重なる配置とされており、重なる部分１０を設けることによって、レンズ駆動装置１５の小型化を図っている。
図３にレンズ駆動装置１５を搭載した光ピックアップを説明する。レーザなどの発光素子２１より照射された光は、偏光切替素子２２を介し第一のビームスプリッタ２４に入射され、第一の光と第二の光に分割する。偏光切替素子２２は第一のディスク２８と保護層厚さが異なる第二のディスク２９に応じて発光素子２１から照射された光の偏光方向を変え、第一のディスク２８と第二のディスク２９に対応した光路を選択する。第一のディスク２８にはビームスプリッタ２４を透過した光が第一のレンズ１を通って第一の対物レンズ２６により第一のディスク２８に集光する。第二のディスク２９にはビームスプリッタ２４を反射した光が反射板２５を介して第二のレンズ２を通り第二の対物レンズ２７により第二のディスク２９に集光する。その後、各々の光は同一光路に沿って戻り、第二のビームスプリッタ２４によって受光素子２５に集光され、第一のディスク２８と第二のディスク２９上の情報を記録あるいは再生する。光ディスクの高密度化により、透明な保護層の厚さムラや多層記録ディスクの記録層間の移動で生じる球面収差の影響が大きくなり、良好な信号を得るために、球面収差を第一の対物レンズ２６と第二の対物レンズ２７以外の第一のレンズ１と第二のレンズ２を用いて補正する必要が生じている。この第一のレンズ１と第二のレンズ２を横に並べるとレンズ外径分の大きな空間が必要なため、前記第一のレンズ１と第二のレンズ２のそれぞれは有効径よりも外側に外周部を有し、前記第一のレンズ１と第二のレンズ２の互いの外周部１１と外周部１２の一部が前記第一のレンズ１と第二のレンズ２の光軸方向から見て重なる配置とされており、重なる部分１０を設けることによって、小型なレンズ駆動装置１５となっている。
第一のレンズ１と第二のレンズ２の重なる部分１０は、第一のレンズ１と第二のレンズ２のレンズ機能を損なわない部分であるレンズ有効径より外周側の一部であり、第一のレンズ１と第二のレンズ２のホルダ３取り付け面は、光軸方向にずらして配置され、レンズ取り付け面に距離３０を設けている。この第一のレンズ１と第二のレンズ２を搭載したホルダ３をモータ６などによって光軸方向に移動させ、球面収差を補正する。このレンズ駆動装置１５を用いることによって、レンズを重ねた配置分の小型化と、さらに、ディスクに対応した２つのレンズを同一レンズ駆動装置に搭載することによって、レンズ駆動装置のレンズ駆動機構の共有化を図り、コスト低減とレンズ駆動装置の小型化が可能となり、球面収差のない良好な信号特性をもった光ピックアップ、すなわち光ディスクの高密度化に対応できる光ピックアップを提供することができる。
ここでは、レーザなどの発光素子２１より照射された光は、偏光切替素子２２を介し第一のビームスプリッタ２４に入射され、第一の光と第二の光に分割する構成を記載したが、第一のディスク２８と第二のディスク２９に対応した発光素子を別々に配置したものでもよく、各々の光軸からビームスプリッタ２４を削除することができる。その場合、図３の構成と比較すると、発光素子は高価なため、発光素子を一つとし光を分割する図３の構成のほうが、光ピックアップの低コスト化が可能となる。
図４は本発明別実施例のレンズ駆動装置の構成を示す斜視図、図５は図４を光軸方向から見た第一のレンズ１と第二のレンズ２および第一のガイド軸４と第二のガイド軸５の配置説明図である。
実施例１では前記レンズ駆動装置１５の第一のガイド軸４と第二のガイド軸５の配置は、第一のガイド軸４の中心と第二のガイド軸５の中心が、第一のレンズ１の中心と第二のレンズ２の中心を結ぶ方向に配置されている。本実施例ではレンズ駆動装置１５の小型化を図るため、この第一のガイド軸４と第二のガイド軸５の配置を、第一のガイド軸４の中心と第二のガイド軸５の中心を結ぶ線１４が、第一のレンズ１０の中心と第二のレンズ２の中心を結ぶ線１３に略垂直にかつ第一のレンズ１の中心と第二のレンズ２の中心の間に配置したことによって、第一のレンズ１と第二のレンズ２が重なる近傍の略三角形の部分を有効に利用する、言い換えるとレンズ周辺に部品の集積化が図れ、レンズ駆動装置１５の小型化が図れる。
本発明の第一のレンズ１と第二のレンズ２の取り付け方法を図６にて説明する。
前記第一のレンズ１と第二のレンズ２のそれぞれは有効径よりも外側に外周部１１と外周部１２を有し、前記第一のレンズ１と第二のレンズ２の互いの外周部の一部が前記第一のレンズ１と第二のレンズ２の光軸方向から見て重なる配置とされており、重なる部分
１０を設けることによって、レンズ駆動装置１５の小型化を図っている。第一のレンズ１と第二のレンズ２のホルダ３取り付け面は、光軸方向にずらして配置され、レンズ取り付け面に距離３０を設けている。この距離３０を設け、同一方向から第一のレンズ１と第二のレンズ２を取り付けるには第一のレンズ１と第二のレンズ２の重なる部分１０のホルダ３を削除する必要があり、ホルダ３の剛性を低下させる要因となる。このホルダ剛性の低下は、レンズ駆動装置１５の振動特性を低下させディスクの追従性を低下させることになる。ホルダ剛性の向上を図るため、第一のレンズ１と第二のレンズ２の取り付ける方向を光軸方向各々逆側となるように、前記ホルダ３は、第一のレンズ１の取り付け面を発光素子２１側に有し、第二のレンズ２の取り付け面を対物レンズ２７側の面に有した。その際、第一のレンズ１と第二のレンズ２とレンズ取り付け面の関係は、前記と逆であってもよい。このレンズ取り付け面によって、レンズの重なる部分１０にもホルダ３を設けることが可能となりホルダ剛性の向上が図れ、小型で振動特性のよいレンズ駆動装置１５ができ、球面収差を補正することによって良好な信号特性と追従性のよい光ピックアップを提供できる。
本発明のレンズ駆動装置の構成を示す斜視図である。 図１を光軸方向から見た第一のレンズと第二のレンズの配置説明図である。 本発明を用いたレンズ駆動装置を搭載した光ピックアップ説明図である。 本発明別実施例のレンズ駆動装置の構成を示す斜視図。 図４を光軸方向から見た第一のレンズと第二のレンズおよび第一のガイド軸と第二のガイド軸の配置説明図である 本発明の第一のレンズと第二のレンズの取り付け方法説明図である。
符号の説明
１…第一のレンズ、２…第二のレンズ、３…ホルダ、４…第一のガイド軸、５…第二のガイド軸、６…モータ、８…筐体、１３…第一のレンズの中心と第二のレンズの中心を結ぶ線、１４…第一のガイド軸の中心と第二のダイド軸の中心を結ぶ線、１５…レンズ駆動装置。

Claims (8)

  1. 発光素子と対物レンズ間に配置される互いに光路の異なる第一のレンズと第二のレンズと、前記第一のレンズと第二のレンズを保持するホルダと、前記第一のレンズと第二のレンズをそれらの光軸方向に駆動する駆動機構とを有するレンズ駆動装置において、
    前記第一のレンズと第二のレンズのそれぞれは有効径よりも外側に外周部を有し、前記第一のレンズと第二のレンズの光軸は互いにほぼ平行であるとともに、前記第一のレンズと第二のレンズの互いの外周部の一部が前記第一のレンズと第二のレンズの光軸方向から見て重なる配置とされたことを特徴とするレンズ駆動装置。
  2. 請求項１におけるレンズ駆動装置において、前記ホルダ上で前記第一のレンズと第二のレンズを取り付ける面をそれらの光軸方向にずらして配置したことを特徴とするレンズ駆動装置。
  3. 請求項２におけるレンズ駆動装置において、前記ホルダは、前記第一のレンズの取り付け面を発光素子側に有し、前記第二のレンズの取り付け面を対物レンズ側に有することを特徴とするレンズ駆動装置。
  4. 請求項１から３におけるレンズ駆動装置において、前記ホルダを支持する第一のガイド軸と第二のガイド軸をさらに有し、前記第一のガイド軸の中心と第二のガイド軸の中心とを結ぶ線が、前記第一のレンズの中心と前記第二のレンズの中心とを結ぶ線に対して略垂直で、かつ前記第一のレンズの中心と前記第二のレンズの中心との間を通ることを特徴とするレンズ駆動装置。
  5. 発光素子と、第一及び第二の対物レンズと、前記発光素子と前記第一の対物レンズとの間の第１の光路に配置される第一のレンズと、前記発光素子と前記第二の対物レンズとの間の第２の光路に配置される第二のレンズと、
    前記第一のレンズと第二のレンズを同時にそれらの光軸方向に移動させるレンズ駆動装置と、を有し、
    前記第一のレンズと第二のレンズのそれぞれは有効径よりも外側に外周部を有し、
    前記第一のレンズと第二のレンズの光軸は互いにほぼ平行であるとともに、前記第一のレンズと第二のレンズの互いの外周部の一部が前記第一のレンズと第二のレンズの光軸方向から見て重なる配置とされ、かつ、有効径内では重ならない配置とされたことを特徴とする光ピックアップ。
  6. 請求項５における光ピックアップにおいて、前記ホルダに前記第一のレンズと第二のレンズを取り付ける面をそれらの光軸方向にずらして配置したことを特徴とする光ピックアップ。
  7. 請求項６における光ピックアップにおいて、前記ホルダは、前記第一のレンズの取り付け面を発光素子側に有し、前記第二のレンズの取り付け面を対物レンズ側に有することを特徴とする光ピックアップ。
  8. 請求項５から７における前記光ピックアップにおいて、前記ホルダを支持する第一のガイド軸と第二のガイド軸をさらに有し、前記第一のガイド軸の中心と第二のガイド軸の中心とを結ぶ線が、前記第一のレンズの中心と前記第二のレンズの中心とを結ぶ線に対して略垂直で、かつ前記第一のレンズの中心と前記第二のレンズの中心との間を通ることを特徴とする光ピックアップ。
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