(57)【要約】【課題】軽量化或いは小型化に有利な光学系駆動装置を実現する。【解決手段】　ミラー１９の周囲に、ベース３に形成された球面部２１とキャリッジ１０に形成された受面２５とを接触させると共に、ベース３を微動調整することにより、べース３に配置された光学素子１の光軸調整を行う。 【選択図】図２
2004103243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の媒体面にほぼ平行な第１の方向に差し向けられた光束を前記媒体面に対しほぼ垂直な第２の方向に差し向けるための反射部材がキャリッジに配置され、前記反射部材によって反射された光束がホルダに固定された光学素子により前記記録媒体に照射され、前記記録媒体からの反射光によって前記記録媒体の情報を読み取るものであり、前記ホルダはベースに対して可動可能に配置され、前記ベースの第１の表面部が前記キャリッジの第２の表面部に接触するようにした光学系駆動装置において、
　前記媒体面に対しほぼ垂直な方向に向かって見たとき前記第１の表面部と前記第２の表面部とは前記反射部材の周囲に配置されており、更に前記媒体面に対しほぼ垂直な方向に向かって見たとき前記第１の方向に差し向けられた光束の光軸に交わらない位置に前記第１の表面部と前記第２の表面部とは配置されており、前記第１の表面部と前記第２の表面部の少なくとも一方は前記光学素子の内部に中心を有する仮想曲面の一部であり、前記光学素子に交わり且つ前記光学素子の光軸に垂直な仮想平面を想定したとき、前記第１の表面部と前記第２の表面部とは前記仮想平面に交わらない位置に配置されていることを特徴とする光学系駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、光学系駆動装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
　光学系駆動装置においては、対物レンズからなる光学素子の光軸を記録媒体の面に対して、例えば垂直とする必要があり、このため光軸の傾きを調整する機構が組み込まれている。図１０および図１１は特公平４−６２１３３号公報に、図１２および図１３は実開昭６０−３５３２２号公報にそれぞれ記載された傾き調整可能な機構を備えた従来の光学系駆動装置を示す。
【０００３】
　図１０および図１１の従来装置では、対物レンズ等の光学素子１００が取り付けられた駆動ブロック１１０が光学ブロック１２０上に支持されている。駆動ブロック１１０の下面には凸状の球面１３０が形成されると共に、光学ブロック１２０上面の対向位置には凸状の球面１３０が嵌め込まれる凹状の球面１４０が形成されており、駆動ブロック１１０が球面１３０，１４０を中心に回転するようになっている。また、ねじ１５０，１５０を光学ブロック１２０にねじ込むことによりコイルばね１６０，１６０を圧縮し、これにより駆動ブロック１１０を光学ブロック１２０側に一定の力で引っ張っている。さらに、傾き調整ねじ１７０，１７０と同軸的にコイルばね１８０，１８０が取り付けられることにより、一定の圧力で駆動ブロック１１０を光学ブロック１２０から押し上げている。このような構造では傾き調整ねじ１７０，１７０を回すことにより駆動ブロック１１０を光学ブロック１２０に対して回転させ、これにより光学素子１００の傾きを調整することができる。
【０００４】
　図１２および図１３の従来装置では、光学素子２００が取り付けられた読取装置２１０と、この読取装置２１０が挟まれるように取り付けられたホルダ２２０とを備えている。ホルダ２２０には円弧状のガイドスリット２３０が形成されていると共に、読取装置２１０には、このガイドスリット２３０を摺動するガイドピン２４０が取り付けられ、この摺動により読取装置２１０が回動して光学素子２００の傾き調整を行うようになっている。かかる読取装置２１０の回動量を所定範囲内に調整するため、同装置２１０およびホルダ２２０の間にはねじロッド２５０が掛け渡されている。また、ねじロッド２５０にはコイルばね２６０が取り付けられており、読取装置２１０の回動操作後における読取装置２１０の不用意な回動を防止している。
【特許文献１】特公平４−６２１３３号公報
【特許文献２】実開昭６０−３５３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
　前記従来の光学系駆動装置における傾き調整機構では、光束と傾き調整機構との位置関係について考慮されていない。従って前記従来装置では、装置の例えば小型化或いは軽量化を追求するには不利な構造となっていた。
【０００６】
　本発明は、光学素子の傾き調整機構を備えた光学系駆動装置において、軽量化或いは小型化に有利な光学系駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
　本発明の光学系駆動装置は、記録媒体の媒体面にほぼ平行な第１の方向に差し向けられた光束を前記媒体面に対しほぼ垂直な第２の方向に差し向けるための反射部材がキャリッジに配置され、前記反射部材によって反射された光束がホルダに固定された光学素子により前記記録媒体に照射され、前記記録媒体からの反射光によって前記記録媒体の情報を読み取るものであり、前記ホルダはベースに対して可動可能に配置され、前記ベースの第１の表面部が前記キャリッジの第２の表面部に接触するようにした光学系駆動装置において、
　前記媒体面に対しほぼ垂直な方向に向かって見たとき（「前記媒体面に対しほぼ垂直な方向に向かって見たとき」とは、「媒体面に対しほぼ垂直な方向へ視線を向けて観察したとき」の意）前記第１の表面部と前記第２の表面部とは前記反射部材の周囲（「前記反射部材の周囲」とは、「反射部材の周り」の意）に配置されており、更に前記媒体面に対しほぼ垂直な方向に向かって見たとき前記第１の方向に差し向けられた光束の光軸に交わらない位置（「前記媒体面に対しほぼ垂直な方向に向かって見たとき前記第１の方向に差し向けられた光束の光軸に交わらない位置」とは、言い換えると、「媒体面に対しほぼ垂直な方向へ視線を向けて観察したとき、第１の方向に差し向けられた光束の光軸と重ならない位置」を言う）に前記第１の表面部と前記第２の表面部とは配置されており、前記第１の表面部と前記第２の表面部の少なくとも一方は前記光学素子の内部に中心を有する仮想曲面の一部であり、前記光学素子に交わり且つ前記光学素子の光軸に垂直な仮想平面を想定したとき、前記第１の表面部と前記第２の表面部とは前記仮想平面に交わらない位置に配置されていることを特徴とするものである。
【実施例１】
【０００８】
　図１ないし図６は本発明の第１実施例を示す。図１および図２において、対物レンズなどの光学素子１がホルダ２に取り付けられ、このホルダ２がプラスチックからなるベース３に支持されている。ベース３へのホルダ２の取り付けはホルダ２が記録媒体（図示省略）の面に対して平行および垂直方向に移動可能なように行われ、平行方向（トラッキング方向）への移動調整により記録媒体に対する光学素子１のトラッキングエラーを修正する一方、垂直方向（フォーカス方向）への移動調整によりフォーカスエラーを修正するようになっている。このためベース３にはダンピング部材としてゴムなどの弾性からなる管体５を通した複数のガイドワイヤ４がｙ方向に伸びるように取り付けられ、このガイドワイヤ４の先端部分がホルダ２の左右両側に挿通することにより、ホルダ２がベース３に弾性的に支持されている。また、ベース３には磁石７が対向するように接着された縦「コ」字形のＡｃｔヨーク６（アクチュエータ）が取り付けられている。このＡｃｔヨーク６はホルダ２に上下方向に貫通するように設けられた開口部２ａ内に挿入されると共に、一方の起立片はホルダ２の開口部２ａ内に取り付けられたフォーカスコイル８内に挿入されている。９はフォーカスコイル８に接着されたトラッキングコイルである。さらに、ベース３にはフレキシブル基板などの回路基板（図示省略）が接着されており、この回路基板とガイドワイヤ４とが電気的に接続されると共に、ガイドワイヤ４とフォーカスコイル８およびトラッキングコイル９とが電気的に接続されている。このような構成では、フォーカスコイル８に通電することによりホルダ２が記録媒体の面と垂直方向に移動して光学素子１のフォーカスエラーを修正する一方、トラッキングコイル９に通電することによりホルダ２が記録媒体の面と平行方向に移動してトラッキングエラーを修正することができる。
【０００９】
　ホルダ２を支持するベース３はプラスチックからなるキャリッジ１０に取り付けられている。このキャリッジ１０におけるｙ方向の両端部にはｘ方向に伸びるガイドロッド１１，１２が挿通されている。ガイドロッド１１，１２の両端部は記録再生装置の本体（図示省略）に固定されていると共に、その外面には四フッ化エチレン樹脂などの低摩擦性樹脂がコーティングされている。この場合、一方のガイドロッド１１が挿通するキャリッジ１０の挿通孔１３は、長円形に成形され、他方のガイドロッド１２が挿通する挿通孔１４は円形に成形されると共に、これらの挿通孔１３，１４がガイドロッド１１，１２よりも僅かに大きな寸法となっている。キャリッジ１０は後述する駆動手段の制御によりガイドロッド１１，１２に沿って、ｘ方向に移動し、これにより記録媒体への情報の記録および再生が行われる。
【００１０】
　キャリッジ１０を駆動する駆動手段は、ガイドロッド１１，１２の挿通部分の外側に取り付けられたＶＣＭコイル１５（ボイスコイルモータコイル）と、このＶＣＭコイル１５を挿通するＶＣＭヨーク１６（ボイスコイルモータヨーク）とＶＣＭコイル１５に対向するようにＶＣＭヨーク１６の内面の長手方向に接着された磁石１７とを備えている。ＶＣＭヨーク１６の両端部は記録再生装置の本体にねじ止め等により固定されており、制御回路（図示省略）からＶＣＭコイル１５に通電することにより、キャリッジ１０がガイドロッド１１，１２に沿ってｘ方向に移動し、これにより記録再生対象となっている記録媒体のトラックと臨む位置に光学素子１を移動させる。なお、キャリッジ１０内部の略中央部分には図２に示すように、傾斜突起１８が形成され、この傾斜突起１８にミラー１９が接着され、図示しない光学ブロックからのレーザ光を光学素子１へ向かって反射するようになっている。
【００１１】
　以上の構成に加えてベース３およびキャリッジ１０には光学素子１の傾きを調整する機構が備えられている。本第１実施例において、ベース３におけるＡｃｔヨーク６との対向部位に球面部２１が形成されると共に、キャリッジ１０内部にはこの球面部２１が挿入される溝部２２が形成されることにより傾きの調整機構が構成されている。ベース３側の球面部２１は図３に示すように、光学素子１の光軸２０を中心にしてｘ方向に伸びていると共に、この延設方向の両端部が高くなるように全体が湾曲している。この球面部２１は光学素子１の節点を略中心とするようにベース３に設けられるものである。
【００１２】
　キャリッジ１０側の溝部２２は図４に示すように、キャリッジ１０の底部から立ち上がる立ち上がり片２３を球面部２１方向に屈曲させることにより形成された屈曲片２４と、この屈曲片２４の両側におけるキャリッジ１０の底部を上方に湾曲させることにより形成される受面２５との間に設けられている。すなわち、屈曲片２４と受面２５との間にはベース３の球面部２１を挿入した際に、ゆるいしまり嵌めとなるような寸法を有した間隔が設けられていると共に、屈曲片２４の下面および受面２５がベース３の球面部２１と同様に光学素子１の節点を略中心とするように湾曲されており、溝部２２はこれらを要素として構成されている。このような溝部２２はベース３の球面部２１が挿入されると、屈曲片２４および受面２５が球面部２１にしまり嵌め状に密着するが、球面部２１の強制的なスライドは許容するようになっている。
【００１３】
　かかる球面部２１の強制的なスライドはキャリッジ１０に形成した調整孔２６，２７を介して行われる。これらの調整孔２６，２７はキャリッジ１０内をほぼｚ方向に貫通して、それぞれの受面２５まで開口している。また、図５に示すように、ベース３の球面部２１の下面には係合溝２８と係合溝２９が形成されており、係合溝２８はｘ方向に延び、係合溝２９はｙ方向に延びている。
　調整孔２６，２７に対し、ベース３の球面部２１下面に形成された係合溝２８，２９が対向して配置される。調整孔２６，２７内に図６で示す操作ピン４０の偏心ピン部４１を挿入して、係合溝２８，２９に係合させ、ｘ方向またはｙ方向に操作することにより、ベース３が操作方向にスライドする。これにより、光学素子１の傾きの調整が行われる。
【００１４】
　このような本第１実施例において、キャリッジ１０，ベース３およびホルダ２を組み立てた後、光学素子１のｘおよびｙ方向の傾き調整を行う。ｘ方向の調整は調整孔２７内に操作ピン４０を挿入して係合溝２９に係合させた後、操作ピン４０をｘ方向に回転することにより移動させる。これにより、キャリッジ１０の溝部２２にしまり嵌め状態で挿入されているベース３の球面部２１に図３の矢印方向へのスライド力が作用し、ベース３ががたつくことなくｘ方向に傾き、光学素子１のｘ方向への傾きを調整することができる。そして、この調整後に操作ピン４０を引き抜いても、溝部２２のしまり嵌め力でベース３がその位置に停止する。一方、ｙ方向の調整は、調整孔２６内に操作ピン４０を挿入し、係合溝２８に係合させて同様に操作することにより、図４の矢印方向へのスライド力を作用させる。これにより、ベース３がｙ方向へスライドするため、光学素子１のｙ方向への調整を行うことができる。なお、この間においてはｘ方向の調整の操作ピン４０を固定しておくことにより、ｘ方向の調整が狂うことはない。そして、これらの調整の後、操作ピンを引き抜き、ベース３をキャリッジ１０に接着して固定することにより、その光学特性を保持することができる。このような構造の本第１実施例では、キャリッジ１０の溝部２２が密着したベース３の球面部２１のスライドにより光学素子１の傾きを調整する。また、本第１実施例では、キャリッジ１０の溝部２２を構成する屈曲片２４および受面２５がｘ方向に間隔を有して並設されているため、ｚ方向に分割する構造の型を用いることにより、キャリッジ１０を簡単に成形することができる。
【００１５】
　なお、本第１実施例では、ベース３に球面部２１を形成し、キャリッジ１０に溝部２２を形成しているが、ベース３に溝部を形成し、キャリッジ１０に球面部を形成しても良い。また、溝部２２の屈曲片２４および受面２５を２以上の部材で構成して、球面部２１を挟むようにしても良い。さらに、球面部２１と屈曲片２４および受面２５として良好な滑り性を有した材料を使用することにより調整性を改善できる。
【００１６】
　以上のような光学素子１の傾きの調整の後においては、図示していない光学ブロックより発せられたレーザ光が、図２のｘ方向に進み、ミラー１９で反射された後、光学素子１によって、図示していない記録媒体上に光スポットを形成する。この記録媒体からの反射光は再び光学素子１を通って光学ブロックに戻りフォーカスエラー、トラッキングエラー及び記録信号の検出が行われる。フォーカスエラーが検出された場合は、フォーカスコイル８に通電してホルダ２を記録媒体の面に垂直な方向に移動する。トラッキングエラーが検出された場合は、トラッキングコイル９に通電してホルダ２を記録媒体の半径方向に移動する。これらのコイル８，９に流す電流は、ガイドワイヤ４を介して供給される。
【００１７】
　以上のようにして、ホルダ２およびホルダ２に取り付けられた光学素子１は、フォーカス制御、トラッキング制御される。一方、異なるトラックを読み取る際には、ＶＣＭコイル１５に通電して、キャリッジ１０をトラッキング方向に移動させて光学素子１を一体的に移動させることにより、トラック制御する。
【実施例２】
【００１８】
　図７ないし図９は、本発明の第２実施例を示し、第１実施例と同一の要素は同一の符号を付して対応させることにより重複する説明を省略する。この第２実施例においては、キャリッジ１０の溝部２２の構成要素である屈曲片２４および受面２５がｙ方向にのみ湾曲している。すなわち、屈曲片２４および受面２５はｘ方向の軸を中心とする円柱面形状に形成されており、これによりベース３の球面部２１を溝部２２に挿入すると、これらが面ではなく、線接触により部分的に密着するようになっている。図８において、ｘ方向では球面部２１と屈曲片２４および受面２５とが点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで接触している。
【００１９】
　このような構成では、キャリッジ１０の屈曲片２４および受面２５は、ｘ方向に湾曲していないが、ベース３の球面部２１がｘ方向にも湾曲している。このため、ベース３は球面部２１が点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで接しながら移動するため、がたつくことなくｘ方向にスライドし、これにより光学素子１のｘ方向の傾きを調整することができる。一方、ｙ方向においては、図９に示すように、ベース３の球面部２１と、キャリッジ１０の屈曲片２４および受面２５がｙ方向に湾曲しているため、これらが線接触する。このためｙ方向への傾き調整は、第１実施例と同様に行うことができる。
【００２０】
　このような本第２実施例は、軽量化および小型化が可能な構造を有して光学素子の傾き調整ができる。またキャリッジ１０を成形する際には屈曲片２４および受面２５に対してスライド型を設ける必要があるが、ｘ方向への間隔を必要としないため、このｘ方向への小型化が可能となっている。
【００２１】
　本発明の光学系駆動装置は、記録媒体の媒体面にほぼ平行な第１の方向（例えば図１、図７の場合ではほぼＸ方向）に差し向けられた光束を前記媒体面に対しほぼ垂直な第２の方向（例えば図１、図７の場合ではほぼＺ方向）に差し向けるための反射部材（例えば図２、図７のミラー１９）がキャリッジに配置され、前記反射部材によって反射された光束がホルダに固定された光学素子により前記記録媒体に照射され、前記記録媒体からの反射光によって前記記録媒体の情報を読み取るものであり、前記ホルダはベースに対して可動可能に配置され、前記ベースの第１の表面部（例えば図２、図７の場合では球面部２１の下面）が前記キャリッジの第２の表面部（例えば図２の場合では受面２５、図７，８の場合では、受面２５の点Ｃを含みＹ方向において湾曲する稜線部、受面２５の点Ｄを含みＹ方向において湾曲する稜線部）に接触するようにした光学系駆動装置において、
　前記媒体面に対しほぼ垂直な方向に向かって見たとき（例えば図１、図７の場合では、図１、図７各図の上から下方向に向かって見た場合）前記第１の表面部と前記第２の表面部とは前記反射部材の周囲に配置されており、更に前記媒体面に対しほぼ垂直な方向に向かって見たとき前記第１の方向に差し向けられた光束の光軸に交わらない位置に前記第１の表面部と前記第２の表面部とは配置されており、前記第１の表面部と前記第２の表面部の少なくとも一方は前記光学素子の内部に中心を有する仮想曲面の一部であり、前記光学素子に交わり且つ前記光学素子の光軸に垂直な仮想平面を想定したとき、前記第１の表面部と前記第２の表面部とは前記仮想平面に交わらない位置に配置されていることを特徴とするから、軽量化或いは小型化に有利な光学系駆動装置を実現できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施例の斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例の分解斜視図である。
【図３】本発明の第１実施例のｘｚ面での要部断面図である。
【図４】本発明の第１実施例のｙｚ面の要部断面図である。
【図５】本発明の第１実施例のベースの断面図である。
【図６】調整に使用する操作ピンの斜視図。
【図７】本発明の第２実施例の分解斜視図である。
【図８】本発明の第２実施例のｘｚ面での要部断面図である。
【図９】本発明の第２実施例のｙｚ面での要部断面図である。
【図１０】従来装置の斜視図である。
【図１１】従来装置の断面図である。
【図１２】別の従来装置の斜視図である。
【図１３】別の従来装置の側面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１　光学素子
２　ホルダ
３　ベース
１０　キャリッジ
２１　球面部
２２　溝部
２４　屈曲片
２５　受面
【図１】
2004103243.tif 000003
【図２】
2004103243.tif 000004
【図３】
2004103243.tif 000005
【図４】
2004103243.tif 000006
【図５】
2004103243.tif 000007
【図６】
2004103243.tif 000008
【図７】
2004103243.tif 000009
【図８】
2004103243.tif 000010
【図９】
2004103243.tif 000011
【図１０】
2004103243.tif 000012
【図１１】
2004103243.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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