JP2009110586A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ保持部材の移動量にばらつきが発生するのを抑制することが可能な光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】光ピックアップ装置１００は、レンズホルダ１３と、レンズホルダ１３を駆動するために設けられたステッピングモータ１０と、ステッピングモータ１０の駆動力をレンズホルダ１３に伝達するためのナット部材１２と、一対の側面１５１ｅ、１５２ｅが形成され、ナット部材１２をＸ方向にガイドするガイド部１５ｄと、ナット部材１２をガイド部１５ｄの一方側面１５１ｅに付勢するねじりコイルばね１４とを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、モータを備えた光ピックアップ装置に関するものである。

従来、モータを備えた駆動装置が種々知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、モータと、モータにより回転可能なリードスクリューと、リードスクリューにより移動可能な光ピックアップとを備えた光ピックアップ保持機構が開示されている。この光ピックアップ保持機構では、光ピックアップが直接リードスクリューに嵌め合わされている。

しかしながら、上記特許文献１に開示された光ピックアップ保持機構では、光ピックアップが直接リードスクリューに嵌め合わされているので、光ピックアップの位置合わせのために、高い加工精度が要求されるという不都合がある。

そこで、従来では、上記のような不都合を解消するために、モータと、モータにより回転可能なリードスクリューと、リードスクリューと螺合するラック部材と、ラック部材をリードスクリューに押圧するラック押圧ばねと、ラック押圧ばねを介してラック部材が取り付けられた光ピックアップ（レンズ保持部材）とを備えた光ピックアップ駆動装置が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。

また、従来では、モータと、モータにより回転可能なリードスクリューと、リードスクリューと螺合するナット部材と、ナット部材をリードスクリューに押圧するばね部材と、ばね部材を介してナット部材が取り付けられた光ピックアップとを備えた記録再生装置も提案されている（たとえば、特許文献３および４参照）。

特開平１１−１４４４０６号公報 特開２００３−６８７９号公報 特開２００２−１１７６３４号公報 特開２００４−６０３７号公報

しかしながら、上記特許文献２で提案された光ピックアップ駆動装置、および、上記特許文献３および４で提案された記録再生装置では、リードスクリューの回転に伴って、ラック部材またはナット部材がリードスクリューの回転方向に動く場合が考えられる。この動きの間は、モータが回転していてもラック部材やナット部材がリードスクリューの軸方向へ移動しない。このため、モータの回転数に対する光ピックアップ（レンズ保持部材）の移動量が減少するので、光ピックアップの移動量にばらつきが発生するという問題点がある。

本発明は、上述した課題を解決するものであって、その目的とするところは、レンズ保持部材の移動量にばらつきが発生するのを抑制することが可能な光ピックアップ装置を提供することである。

本発明の光ピックアップ装置は、レンズ保持部材と、レンズ保持部材を駆動するために設けられたモータとを備えた光ピックアップ装置において、モータの駆動力をレンズ保持部材に伝達するためのナット部材と、一対の側面が形成され、ナット部材を一対の側面の延びる方向にガイドする第１ガイド部と、ナット部材を第１ガイド部の一方側面側に付勢する付勢部材とをさらに備える。

このようにすることで、ナット部材は、モータの正転時および逆転時において、第１ガイド部の一方側面と当接した状態で、第１ガイド部の一方側面に沿って移動するので、ナット部材がモータの回転方向に動くのを抑制することができる。したがって、第１ガイド部の側面の延びる方向に対して、ナット部材の移動量にばらつきが発生するのを抑制することができる。また、ナット部材を、第１ガイド部の他方側面と離間した状態で、第１ガイド部の一方側面に沿って移動させれば、ナット部材が第１ガイド部の両側面と当接する場合に比べて、ナット部材の摺動性が低下するのを抑制することができる。

上記光ピックアップ装置において、レンズ保持部材をガイドする第２ガイド部をさらに備え、付勢部材は、レンズ保持部材を第２ガイド部側に付勢するようにしてもよい。

このように構成することによって、部品点数が増加するのを抑制しながら、レンズ保持部材にがたつきが発生するのを抑制することができる。これにより、レンズ保持部材に保持されたレンズが光軸に対してずれるのを抑制することができる。

上記光ピックアップ装置において、付勢部材は、ねじりコイルばねを含み、レンズ保持部材には、ねじりコイルばねを配置するための円弧状の第１突出部が形成されていてもよい。

このように構成することによって、ねじりコイルばねのコイル部内に、レンズ保持部材の円弧状の第１突出部を配置することにより、ねじりコイルばねの位置決めを容易に行うことができる。

上記付勢部材がねじりコイルばねを含む光ピックアップ装置において、ナット部材には、ねじりコイルばねの一方端部と係合する切欠部が形成され、レンズ保持部材には、ねじりコイルばねの他方端部と係合する第２突出部が形成されていてもよい。

このように構成することによって、ねじりコイルばねの一方端部をナット部材の切欠部に係合させることにより、容易に、ナット部材を第１ガイド部の一方側面側に付勢することができる。

本発明によれば、レンズ保持部材の移動量にばらつきが発生するのを抑制することが可能な光ピックアップ装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態による光ピックアップ装置の構成を示した概略図である。まず、図１を参照して、本実施形態による光ピックアップ装置１００の構成について説明する。なお、この光ピックアップ装置１００は、ＨＤ−ＤＶＤ（High Definition Digital Versatile Disc）およびＢＤ（Blu-ray Disc；登録商標）に対して、書き込みおよび読み出し可能に構成されている。

本発明の一実施形態による光ピックアップ装置１００は、図１に示すように、波長が約４０５ｎｍの青紫色のレーザ光を出射する半導体レーザ１と、偏光制御板２およびＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）３と、ＨＤ−ＤＶＤ用の光学系４と、ＢＤ用の光学系５とを備えている。

偏光制御板２およびＰＢＳ３は、半導体レーザ１から出射されたレーザ光を光学系４および５のいずれに出射するかを切り替えるために設けられている。具体的には、偏光制御板２は、半導体レーザ１から出射されたレーザ光が入射されるとともに、入射されたレーザ光の偏光方向を制御して出射する機能を有する。ＰＢＳ３は、偏光制御板２から出射されたレーザ光が入射されるとともに、入射されたレーザ光を偏光方向に応じて光学系４または５に出射する機能を有する。

ＨＤ−ＤＶＤ用の光学系４は、回折格子４ａと、ＰＢＳ４ｂと、コリメータレンズ４ｃと、ハーフミラー４ｄと、立上ミラー４ｅと、１／４波長板４ｆと、対物レンズ４ｇと、集光レンズ４ｈと、受光部４ｉと、シリンドリカルレンズ４ｊと、受光部４ｋとを含んでいる。

回折格子４ａは、ＰＢＳ３から出射されたレーザ光が入射されるとともに、入射されたレーザ光を３つのビームに分割して出射する機能を有する。

ＰＢＳ４ｂは、回折格子４ａから出射されたレーザ光が入射されるとともに、入射されたレーザ光を透過してコリメータレンズ４ｃに出射する機能を有する。また、ＰＢＳ４ｂは、ＨＤ−ＤＶＤからの反射光が入射されるとともに、入射された反射光を反射してシリンドリカルレンズ４ｊに出射する機能も有する。

コリメータレンズ４ｃは、ＰＢＳ４ｂから入射されるレーザ光を平行光化してハーフミラー４ｄに出射するとともに、ＨＤ−ＤＶＤからの反射光を平行光化してＰＢＳ４ｂに出射する機能を有する。また、コリメータレンズ４ｃは、後述するレンズホルダ１３（図２参照）に保持されるとともに、球面収差を補正するためにＸ方向に移動可能に設けられている。

ハーフミラー４ｄは、コリメータレンズ４ｃから入射されるレーザ光を透過して集光レンズ４ｈに出射するとともに、コリメータレンズ４ｃから入射されるレーザ光を反射して立上ミラー４ｅに出射する機能を有する。また、ハーフミラー４ｄは、ＨＤ−ＤＶＤからの反射光を反射してコリメータレンズ４ｃに出射する機能も有する。

立上ミラー４ｅは、ハーフミラー４ｄから入射されるレーザ光を反射して１／４波長板４ｆに出射するとともに、ＨＤ−ＤＶＤからの反射光を反射してハーフミラー４ｄに出射する機能を有する。

１／４波長板４ｆは、直線偏光である立上ミラー４ｅから入射されるレーザ光を円偏光に変換して対物レンズ４ｇに出射するとともに、円偏光であるＨＤ−ＤＶＤからの反射光を直線偏光に変換して立上ミラー４ｅに出射する機能を有する。なお、１／４波長板４ｆは、立上ミラー４ｅに出射する反射光の偏光方向を立上ミラー４ｅから入射されるレーザ光の偏光方向と垂直な方向にするために設けられている。

対物レンズ４ｇは、１／４波長板４ｆから入射されるレーザ光をＨＤ−ＤＶＤの記録面に集光するために設けられている。受光部４ｉは、集光レンズ４ｈから入射されるレーザ光を受光するために設けられている。この受光部４ｉは、ＰＤＩＣ（フォトディテクタＩＣ）などからなり、半導体レーザ１から出射されるレーザ光の強度を検出するために設けられている。

シリンドリカルレンズ４ｊは、ＨＤ−ＤＶＤからの反射光を集光する機能を有する。受光部４ｋは、ＨＤ−ＤＶＤからの反射光を受光するために設けられている。この受光部４ｋは、ＰＤＩＣなどからなり、受光した反射光を電気信号に変換する機能を有する。

ＢＤ用の光学系５は、回折格子５ａと、ＰＢＳ５ｂと、コリメータレンズ５ｃと、ハーフミラー５ｄと、１／４波長板５ｅと、対物レンズ５ｆと、集光レンズ５ｇと、受光部５ｈと、シリンドリカルレンズ５ｉと、受光部５ｊとを含んでいる。

回折格子５ａは、ＰＢＳ３から出射されたレーザ光が入射されるとともに、入射されたレーザ光を３つのビームに分割して出射する機能を有する。

ＰＢＳ５ｂは、回折格子５ａから出射されたレーザ光が入射されるとともに、入射されたレーザ光を反射してコリメータレンズ５ｃに出射する機能を有する。また、ＰＢＳ５ｂは、ＢＤからの反射光が入射されるとともに、入射された反射光を透過してシリンドリカルレンズ５ｉに出射する機能も有する。

コリメータレンズ５ｃは、ＰＢＳ５ｂから入射されるレーザ光を平行光化してハーフミラー５ｄに出射するとともに、ＢＤからの反射光を平行光化してＰＢＳ５ｂに出射する機能を有する。また、コリメータレンズ５ｃは、後述するレンズホルダ１３（図２参照）に保持されるとともに、球面収差を補正するためにＸ方向に移動可能に設けられている。

ハーフミラー５ｄは、コリメータレンズ５ｃから入射されるレーザ光を透過して集光レンズ５ｇに出射するとともに、コリメータレンズ５ｃから入射されるレーザ光を反射して１／４波長板５ｅに出射する機能を有する。また、ハーフミラー５ｄは、ＢＤからの反射光を反射してコリメータレンズ５ｃに出射する機能も有する。

１／４波長板５ｅは、直線偏光であるハーフミラー５ｄから入射されるレーザ光を円偏光に変換して対物レンズ５ｆに出射するとともに、円偏光であるＢＤからの反射光を直線偏光に変換してハーフミラー５ｄに出射する機能を有する。なお、１／４波長板５ｅは、ハーフミラー５ｄに出射する反射光の偏光方向をハーフミラー５ｄから入射されるレーザ光の偏光方向と垂直な方向にするために設けられている。

対物レンズ５ｆは、１／４波長板５ｅから入射されるレーザ光をＢＤの記録面に集光するために設けられている。受光部５ｈは、集光レンズ５ｇから入射されるレーザ光を受光するために設けられている。この受光部５ｈは、ＰＤＩＣなどからなり、半導体レーザ１から出射されるレーザ光の強度を検出するために設けられている。

シリンドリカルレンズ５ｉは、ＢＤからの反射光を集光する機能を有する。受光部５ｊは、ＢＤからの反射光を受光するために設けられている。この受光部５ｊは、ＰＤＩＣなどからなり、受光した反射光を電気信号に変換する機能を有する。

図２は、本発明の一実施形態による光ピックアップ装置のレンズホルダ駆動部の構造を示した斜視図である。図３〜図５は、図２に示したレンズホルダ駆動部の詳細構造を説明するための図である。次に、図２〜図５を参照して、本実施形態によるレンズホルダ駆動部５０の構造について説明する。

本発明の一実施形態による光ピックアップ装置１００（図１参照）に設けられたレンズホルダ駆動部５０は、図２に示すように、ステッピングモータ１０と、ステッピングモータ１０に取り付けられたリードスクリュー１１と、リードスクリュー１１に螺合されたナット部材１２と、ステッピングモータ１０により駆動されるレンズホルダ１３と、ナット部材１２およびレンズホルダ１３を付勢するねじりコイルばね１４とを備えている。なお、ステッピングモータ１０は、本発明の「モータ」の一例であり、レンズホルダ１３は、本発明の「レンズ保持部材」の一例である。また、ねじりコイルばね１４は、本発明の「付勢部材」の一例である。

ステッピングモータ１０は、図３の平面図に示すように、モータ保持部材１５に取り付けられている。このモータ保持部材１５は、底面１５ａと、ステッピングモータ１０が外方に取り付けられる一方側面１５ｂと、他方側面１５ｃとを有する。底面１５ａには、ナット部材１２をガイドするためのガイド部１５ｄが形成されている。このガイド部１５ｄは、開口部からなり、開口部の側面１５ｅがガイドとして機能する。なお、ガイド部１５ｄは、本発明の「第１ガイド部」の一例である。

リードスクリュー１１は、平面的に見て、開口部と対応する領域上に、側面１５ｅが延びる方向（Ｘ方向）に延びるように設けられている。また、リードスクリュー１１は、ステッピングモータ１０を駆動することにより、Ａ方向またはＢ方向（図５参照）に回転可能に設けられている。

ナット部材１２は、リードスクリュー１１と螺合する開口部１２ａ（図４参照）を有しており、リードスクリュー１１の回転に伴って、Ｘ方向に移動可能に設けられている。また、ナット部材１２は、図５に示すように、切欠部１２ｂを有するとともに、下端部がモータ保持部材１５の開口部に配置されるように構成されている。ナット部材１２の幅Ｗ１は、開口部からなるガイド部１５ｄの幅Ｗ２よりも小さくなるように形成されている。

レンズホルダ１３は、図２に示すように、ガイドレール１６および１７上に載置されている。なお、ガイドレール１７は、本発明の「第２ガイド部」の一例である。このレンズホルダ１３は、シャフト挿入孔１３ａを有しており、シャフト挿入孔１３ａに挿入されたガイドシャフト１８に回転可能に支持されている。また、レンズホルダ１３には、コリメータレンズ４ｃおよび５ｃが取り付けられている。また、レンズホルダ１３は、ガイドシャフト１８の延びる方向（Ｘ方向）に移動可能に設けられている。

レンズホルダ１３には、図４に示すように、円弧状の突出部１３ｂと、矩形状の突出部１３ｃとが形成されている。なお、突出部１３ｂおよび１３ｃは、それぞれ、本発明の「第１突出部」および「第２突出部」の一例である。この円弧状の突出部１３ｂは、リードスクリュー１１（図３参照）を配置するために形成された切欠部に沿って設けられている。また、レンズホルダ１３は、図３に示すように、突出部１３ｂがナット部材１２と当接するように配置されるとともに、圧縮コイルばね１９によりナット部材１２側に付勢されている。これにより、ナット部材１２は、レンズホルダ１３を介して圧縮コイルばね１９によりＸ方向（ステッピングモータ１０側）に付勢されており、リードスクリュー１１に対してＸ方向にがたつきが発生するのを抑制可能に構成されている。

ねじりコイルばね１４は、図４に示すように、コイル部１４ａと、一方端部１４ｂと、他方端部１４ｃとを有する。この一方端部１４ｂは、Ｘ方向に延びるように形成されており、ナット部材１２の切欠部１２ｂと係合するように設けられている。このため、ねじりコイルばね１４は、図５に示すように、ナット部材１２を開口部からなるガイド部１５ｄの一方側面１５１ｅ側に付勢している。したがって、ナット部材１２は、ガイド部１５ｄの一方側面１５１ｅと当接するとともに、ガイド部１５ｄの他方側面１５２ｅとは離間するように構成されている。

ねじりコイルばね１４の他方端部１４ｃは、レンズホルダ１３の突出部１３ｃと係合するように設けられている。このため、ねじりコイルばね１４は、レンズホルダ１３を図５のＣ方向に付勢している。したがって、ねじりコイルばね１４は、ガイドシャフト１８を回動中心として、レンズホルダ１３をＤ方向に付勢している。すなわち、レンズホルダ１３は、ガイドレール１７（図２参照）側に付勢されている。また、ねじりコイルばね１４は、図３に示すように、コイル部１４ａの内部にレンズホルダ１３の円弧状の突出部１３ｂ（図４参照）が配置されるように構成されている。

本実施形態では、上記のように、ナット部材１２をガイド部１５ｄの一方側面１５１ｅに付勢するねじりコイルばね１４を設けることによって、リードスクリュー１１がＢ方向に回転する場合に加えて、リードスクリュー１１がＡ方向に回転する場合にも、ナット部材１２が一方側面１５１ｅに当接した状態でＸ方向に移動するので、ナット部材１２がリードスクリュー１１の回転方向（Ａ方向およびＢ方向）に動くのを抑制することができる。したがって、ナット部材１２はステッピングモータ１０の回転量に相当する距離だけ正確に移動し、これによって、Ｘ方向におけるナット部材１２の移動量にばらつきが発生するのを抑制することができる。その結果、Ｘ方向におけるレンズホルダ１３の移動量にばらつきが発生するのを抑制して球面収差を精度よく補正することができる。

また、本実施形態では、ナット部材１２がガイド部１５ｄの他方側面１５２ｅと離間した状態でＸ方向に移動することによって、ナット部材１２がガイド部１５ｄの両側面１５１ｅ、１５２ｅと当接する場合に比べて、ナット部材１２の摺動性が低下するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、ねじりコイルばね１４に、前述したナット部材１２を付勢する機能に加えて、レンズホルダ１３をガイドレール１７側に付勢する機能をもたせているため、部品点数が増加するのを抑制しながら、レンズホルダ１３が光軸と直交する方向にがたつくのを抑制することができる。これにより、レンズホルダ１３に保持されたコリメータレンズ４ｃおよび５ｃが光軸に対してずれるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、レンズホルダ１３に円弧状の突出部１３ｂを形成することによって、コイル部１４ａの内部に突出部１３ｂを配置することにより、ねじりコイルばね１４の位置決めを容易に行うことができる。

また、本実施形態では、ねじりコイルばね１４にＸ方向に延びる一方端部１４ｂを形成するとともに、ナット部材１２に切欠部１２ｂを形成することによって、容易に、ナット部材１２をガイド部１５ｄの一方側面１５１ｅに付勢することができる。

また、本実施形態では、モータ保持部材１５にナット部材１２をガイドするガイド部１５ｄを形成することによって、ナット部材１２をガイドするガイド部材を別途設ける場合に比べて、部品点数が増加するのを抑制することができる。

本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。例えば、上記実施形態では、ＨＤ−ＤＶＤおよびＢＤに対して、書き込みおよび読み出し可能な光ピックアップ装置１００を示したが、ＣＤおよびＤＶＤに対して、書き込みおよび読み出し可能な光ピックアップ装置に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、ガイドレール１７上にレンズホルダ１３を載置するとともに、ガイドレール１７にレンズホルダ１３を付勢する例を示したが、ガイドレール１７の代わりにＸ方向に延びるサブガイドシャフト（図示省略）を設けるとともに、レンズホルダ１３にサブガイドシャフトが配置される溝部を形成し、かつ、レンズホルダ１３に形成された溝部の一方側面がサブガイドシャフトと当接するようにレンズホルダ１３を付勢するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ねじりコイルばね１４を設ける例を示したが、ねじりコイルばねの代わりに板ばねを設けてもよい。

また、上記実施形態では、コリメータレンズ４ｃおよび５ｃを保持するレンズホルダ１３を示したが、コリメータレンズ以外のレンズを保持するレンズホルダに本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、開口部からなるガイド部１５ｄを設ける例を示したが、溝部からなるガイド部を設けてもよい。

本発明の一実施形態による光ピックアップ装置の構成を示した概略図である。 本発明の一実施形態による光ピックアップ装置のレンズホルダ駆動部の構造を示した斜視図である。 図２に示したレンズホルダ駆動部の平面図である。 図２に示したレンズホルダ駆動部のねじりコイルばねの近傍を示した分解斜視図である。 図３の５００−５００線に沿った断面図である。

符号の説明

１０ ステッピングモータ（モータ）
１２ ナット部材
１２ｂ 切欠部
１３ レンズホルダ（レンズ保持部材）
１３ｂ 突出部（第１突出部）
１３ｃ 突出部（第２突出部）
１４ ねじりコイルばね（付勢部材）
１４ｂ 一方端部
１４ｃ 他方端部
１５ｄ ガイド部（第１ガイド部）
１５ｅ 側面
１７ ガイドレール（第２ガイド部）
１００ 光ピックアップ装置
１５１ｅ 一方側面

Claims (4)

1. レンズ保持部材と、
   前記レンズ保持部材を駆動するために設けられたモータと、を備えた光ピックアップ装置において、
   前記モータの駆動力を前記レンズ保持部材に伝達するためのナット部材と、
   一対の側面が形成され、前記ナット部材を前記一対の側面の延びる方向にガイドする第１ガイド部と、
   前記ナット部材を前記第１ガイド部の一方側面側に付勢する付勢部材と、をさらに備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 請求項１に記載の光ピックアップ装置において、
   前記レンズ保持部材をガイドする第２ガイド部をさらに備え、
   前記付勢部材は、前記レンズ保持部材を前記第２ガイド部側に付勢することを特徴とする光ピックアップ装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の光ピックアップ装置において、
   前記付勢部材は、ねじりコイルばねを含み、
   前記レンズ保持部材には、前記ねじりコイルばねを配置するための円弧状の第１突出部が形成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
4. 請求項３に記載の光ピックアップ装置において、
   前記ナット部材には、前記ねじりコイルばねの一方端部と係合する切欠部が形成され、
   前記レンズ保持部材には、前記ねじりコイルばねの他方端部と係合する第２突出部が形成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。

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