(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構成の球面収差補正機構を備え、これを非常状態から正常状態に自動復帰させることができる光ピックアップ。【解決手段】複数の収差補正用レンズ４２、４４と、収差補正用レンズのうち少なくとも１つのレンズ４４が保持された可動部４３と、可動部４３が摺動可能に配置されるとともに、収差補正用レンズ４２を保持する固定部４１と、前記可動部を軸周りに回動可能且つ軸方向に摺動可能に支持するシャフト４１２、４１３と、螺旋溝を備えた送りねじ４５と、螺旋溝と一方向から係合する雌ねじ状の係合溝を備えた係合部４３３と、前記シャフトに外嵌され、前記可動部を軸方向に押圧するコイルばね４６とを有し、前記送りねじは両端部に螺旋溝が形成されていない円柱部４５１、４５２が形成されており、前記コイルばね４６の可動部４３を挟んで反対側には、可動部４３が前記可動限界に到達したときに、可動部を押す復帰用弾性部４７を備えている。【選択図】図２
2009117000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された光ビームを情報記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、
前記対物レンズにより前記記録面に集光された光ビームの球面収差を補正する複数の収差補正用レンズと、
前記複数の収差補正用レンズのうち少なくとも１つのレンズが保持された可動部と、
前記可動部が摺動可能に配置されるとともに、前記可動部に保持されているもの以外の収差補正用レンズを保持する固定部と、
前記固定部に前記収差補正用レンズの光軸と平行に配置され、前記可動部を軸周りに回動可能且つ軸方向に摺動可能に支持するシャフトと、
前記複数の収差補正用レンズの光軸と平行に配置され、螺旋溝を備えた送りねじと、
前記可動部に備えられ、前記送りねじの螺旋溝と係合する雌ねじ状の係合溝を備えた係合部と、
前記シャフトに外嵌され、前記可動部を軸方向に押圧するコイルばねとを有し、球面収差を補正することができる光ピックアップであって、
前記送りねじの両端部には前記送りねじの内径よりも小さな外径を有する円柱部が形成されており、
前記固定部又は前記可動部に支持され前記コイルばねの押圧方向と反対方向に前記可動部を押す復帰用弾性部を備えていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
前記復帰用弾性部は前記係合部の係合溝が前記シャフトの前記コイルばねによる押圧方向側の端部に形成された円柱部に到達したときに、前記可動部を押すように配置されている請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記復帰用弾性部は前記固定部に支持されている請求項１又は請求項２に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
前記復帰用弾性部は前記係合部に支持されている請求項１又は請求項２に記載の光ピックアップ。
【請求項５】
前記係合部は、前記送りねじが非接触で貫通する貫通孔と、
前記係合部に固定され、前記送りねじの螺旋溝と螺合された雌ねじ状の係合溝を備えたリードナットとを有する請求項１から請求項４のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項６】
前記復帰用弾性部は、板ばねである請求項１から請求項５のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項７】
前記復帰用弾性部は、コイルばねである請求項１から請求項５のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項８】
前記復帰用弾性部は、中央に前記送りねじが貫通しており、前記係合部を押す請求項１から請求項７のいずれかに記載の光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、球面収差を補正するための収差補正機構を備えた光ピックアップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置では光ピックアップより記録媒体である光ディスクにレーザ光を照射することで、情報の記録又は再生を行っている。光ディスクの記録面にはトラックとよばれる溝が形成されており、前記光ピックアップはレーザ光を収束させレーザスポットとして前記トラックに照射させる或いは前記トラックで反射されたレーザ光を受光して情報の記録又は再生する。
【０００３】
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）メディアと、ＣＤメディアよりも記録情報量が多いＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）メディアでは前記トラックの幅が異なるので、記録再生時のレーザスポットの径も異なる。前記レーザスポットは円形状を有しており、その直径はレーザ光の波長に比例し、対物レンズの開口数（ＮＡ）に反比例する性質を有している。
【０００４】
近年、ＤＶＤメディアよりも記録情報量が多いＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）メディアが登場している。ＢＤメディアはＤＶＤメディアに比べてトラック幅が狭く、レーザスポットの径も小さくなくてはならない。そこで、ＢＤメディアの記録又は再生にはＤＶＤ用のレーザ光よりも短い波長の青紫色（波長：約４０５ｎｍ）のレーザ光が用いられている。また、対物レンズのＮＡもＤＶＤ用の対物レンズが０．６程度であるのに対し、約０．８５というＮＡが高い対物レンズが用いられている。
【０００５】
対物レンズの球面収差は、前記対物レンズのＮＡの４乗と前記光ディスクの透明層の厚み寸法に比例して大きくなる。このため、レーザスポットの径を小さくするために対物レンズのＮＡを大きくすると、ＮＡが小さい対物レンズを用いる場合に比べて球面収差が大きくなるという問題が発生する。たとえば、前記ＤＶＤ用対物レンズ（ＮＡ＝０．６）と前記ＢＤ用対物レンズ（ＮＡ＝０．８５）を比較すると、前記ＢＤ用対物レンズを用いたときは、前記ＤＶＤ用対物レンズを用いたときに比べて球面収差量が約４倍増加する。
【０００６】
球面収差が大きくなると前記レーザスポットがぼやけるとともに、中心部の光強度が弱くなる。前記スポットがぼやけると、レーザ光をトラックに正確に照射させることができず、記録面に記録されている情報を読み出せなくなる。また、中心の光強度が弱くなると、記録ができなくなり、記録を確実に行うために光源より出射されるレーザ光の強度を上げると、光強度が大きな部分が増えるので、小さいエリア（トラック）に記録するのが困難になる。また、光ディスクＤｓのカバー層は規格上決められた厚さを有しているが、製造上の誤差や面ぶれによってレーザ光が透過するカバー層の厚みは一定ではなく、カバー層の厚みが変化することでも球面収差量が変動する。
【０００７】
そのため、前記対物レンズの前段に複数枚の収差補正レンズを互いに接近離反させ、球面収差を補正する球面収差補正機構が利用されている。この球面収差を補正する球面収差補正機構は、前記複数枚の収差補正レンズの少なくとも一つを保持し、前記レーザ光の光軸方向に摺動可能となる可動部と、外周部に螺旋溝が形成され、レーザ光の光軸と平行に配置された送りねじと、前記送りねじと係合する係合部とを有している。前記係合部を前記送りねじに係合させる。この状態で、前記送りねじを電動モータにて回動させることで、前記係合部が前記送りねじの中心軸に沿う方向に直線移動し、前記可動部に保持された収差補正レンズを前記レーザ光の光軸方向に摺動させることができる。収差補正レンズを摺動させ、複数枚の収差補正レンズの距離を調整して球面収差を補正し、レーザ光が対物レンズを透過するとき、光ディスクの透明層を透過するときに発生する球面収差を低減している。
【０００８】
従来の光ピックアップでは、前記可動部の駆動機構として前記係合部に凸部を有するティースを備えておき、前記ティースを前記送りねじの螺旋溝に係合させるものが用いられている。この駆動機構では、前記係合部を板ばねで前記送りねじに、前記送りねじの径方向に押さえつけて、前記ティースと前記送りねじとが隙間無く噛み合わせられるものである。このように、前記ティースを前記送りねじに付勢し続けることで、前記送りねじの回転によって前記ティースが押されるときに、前記送りねじの回転と前記ティースとの動作のタイミングがずれる、いわゆるバックラッシュが発生するのを抑制することができる。これにより、前記送りねじが回転すると、遅滞なく前記ナイフエッジも摺動するので前記可動部を正確な位置に短時間で移動させることが可能である（特開２００３−４５０６８号公報、特開２００７−１８６８０号等参照）
【０００９】
また、近年、球面収差補正機構のレンズ駆動部に前記ティースに換えて前記送りねじに螺合されたリードナットを用いるものもある。このリードナットを前記送りねじに螺合させるものの場合、前記ティースを用いるものに対して、通常動作時の位置決め精度が安定している、歯飛びしない、部品の歯形状の量産性が高い等のメリットを有している。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−４５０６８号公報
【特許文献２】特開２００７−１８６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記可動部の駆動機構としてリードナットを用いるものの場合、前記リードナットが前記送りねじの端部に到達した後も駆動モータに電力が供給され続け、前記送りねじがまわされ続けると、前記リードナットのねじ山と前記送りねじのねじ山とが締め込まれてしまい、前記送りねじを逆方向に回転させても、前記駆動モータの駆動力では元に戻らなくなる場合がある。
【００１２】
また従来の光ピックアップでは、前記可動部の可動限界にウレタン等で形成された緩衝部材が配置されているものもあるが、衝突による衝撃を緩衝することは可能であるが、締め込みや締め込み後の復帰できなくなる不具合の発生を防止するものではない。
【００１３】
そこで本発明は、簡単な構成の球面収差補正機構を備え、前記球面収差機構に備えられたリードナットと送りねじとの締め込み不具合が発生するのを抑制することができる光ピックアップを提供することを目的とする。
【００１４】
また本発明は、球面収差補正機構を非常状態から正常状態に自動的に復帰させることができ、それだけ、光ディスクの記録又は再生精度を高く保つことができる光ピックアップ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】
【００１５】
上記目的を達成するために本発明は、光源から出射された光ビームを情報記録媒体の記録面に集光する対物レンズと、前記対物レンズにより前記記録面に集光されたレーザ光の球面収差を補正する複数の収差補正用レンズと、前記複数の収差補正用レンズのうち少なくとも１つのレンズが保持された可動部と、前記可動部が摺動可能に配置されるとともに、前記可動部に保持されているもの以外の収差補正用レンズを保持する固定部と、前記固定部に前記収差補正用レンズの光軸と平行に配置され、前記可動部を軸周りに回動可能且つ軸方向に摺動可能に支持するシャフトと、前記複数の収差補正用レンズの光軸と平行に配置され、螺旋溝を備えた送りねじと、前記可動部に備えられ、前記送りねじの螺旋溝と係合する雌ねじ状の係合溝を備えた係合部と、前記シャフトに外嵌され、前記可動部を軸方向に押圧するコイルばねとを有し、球面収差を補正することができる光ピックアップであって、前記送りねじの両端部には螺旋溝が形成されていない円柱部が形成されており、前記可動部を挟んで前記コイルばねの反対側より前記可動部を押す復帰用弾性部を備えていることを特徴とする。
【００１６】
この構成によると、前記可動部が可動限界を超えたときに、係合部の係合溝が送りねじの螺旋溝との螺合がはずれ、前記円柱部に逃げるので、前記可動部が可動限界を超えた状態で送りねじが回転し続けても、前記係合溝と螺旋溝が締め込みによって、動作しなくなるのを抑制することができる。
【００１７】
また、前記可動部が可動限界を越えた後、前記送りねじが再起動するときに、前記復帰用弾性部によって押され、前記係合溝と前記螺旋溝とが自動的に螺合し、再度通常状態に復帰する。
【００１８】
このことにより、前記可動部が可動限界を超える不具合が発生した後も、復帰させるために分解したり、締め込みを元に戻すために大きなトルクを発生する駆動源を準備しなくてもよいので、信頼性を向上させることができるとともに、無駄な部材を用いなくても良く、それだけ、簡単な構造とすることが可能である。
【００１９】
上記構成において、前記復帰用弾性部は前記係合部の係合溝が前記円柱部に到達したときに、前記可動部を押すように配置されているものであってもよい。
【００２０】
上記構成において、前記復帰用弾性部は前記固定部に支持されているものであってもよく、前記係合部に支持されているものであってもよい。
【００２１】
上記構成において、前記係合部は、前記送りねじが非接触で貫通する貫通孔と、前記係合部に固定され、前記送りねじの螺旋溝と螺合された雌ねじ状の係合溝を備えたリードナットとを有するものであってもよい。
【００２２】
上記構成において、前記復帰用弾性部は、板ばねであってもよく、コイルばねであってもよい。
【００２３】
上記構成において、前記復帰用弾性部は、中央に前記送りねじが貫通しており、前記係合部を押すものであってもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、簡単な構成の球面収差補正機構を備え、前記球面収差機構に備えられたリードナットと送りねじとの締め込み不具合が発生するのを抑制することができる光ピックアップを提供することができる。
【００２５】
また本発明によると、球面収差補正機構を非常状態から正常状態に自動的に復帰させることができ、それだけ、光ディスクの記録又は再生精度を高く保つことができる光ピックアップを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明にかかる光ピックアップの光学系の構成図である。図１に示す光ピックアップは青紫色レーザにて情報の記録又は再生を行うＢＤ用の光ピックアップである。
【００２７】
図１に示す光ピックアップＡは、少なくともレーザ光源１と、偏光ビームスプリッタ２と、コリメータレンズ３と、球面収差補正機構４と、立ち上げミラー５と、１／４波長板６と、対物レンズ７と、センサレンズ８と、光検出器９とを備えている。
【００２８】
レーザ光源１は、それには限らないがここでは波長４０５ｎｍの青紫色レーザ光を出射する半導体レーザ光源である。レーザ光源１より出射されるレーザ光は点光源であり、レーザ光源１より出射されたレーザ光は発散光である。
【００２９】
偏光ビームスプリッタ２は内部に反射面２１を備えており、反射面２１は入射するレーザ光の偏光方向によって、レーザ光を透過させる又は反射させることができる。コリメータレンズ３は発散光を平行光に、平行光を発散光に変換するためのレンズである。レーザ光はコリメータレンズ３を透過するときに発散光より平行光に変換される。
【００３０】
球面収差補正機構４の詳細については後述するが、図２に示すように、収差補正用エキスパンドレンズ４２、収差補正用コリメータレンズ４４、送りねじ４５及び送りねじ４５を駆動する駆動モータ４５０とを備えている。収差補正エキスパンドレンズ４２と収差補正コリメータレンズ４４との間隙を適正な量に調整し、レーザ光は収差補正エキスパンドレンズ４２及び収差補正コリメータレンズ４４を連続して透過することで、球面収差が補正される。立ち上げミラー５はレーザ光を反射して、進行方向を９０度曲げるものである。立ち上げミラー５で反射されることでレーザ光がその光軸を光ディスクＤｓの記録面と直角をなすように、立ち上げミラー５は配置されている。
【００３１】
１／４波長板６は透過するレーザ光の直線偏光を円偏光に、円偏光を直線偏光に変換するための光学部材である。対物レンズ７はレーザ光を集光するレンズである。レーザ光は対物レンズ７を透過するときに集光され光ディスクＤｓの記録面上にビームスポットを形成する。このビームスポットが光ディスクＤｓの記録面に形成されたトラックに照射される。レーザ光は光ディスクＤｓの記録面で反射される。対物レンズ７はそれには限定されないがここでは、開口数（ＮＡ）０．８５のレンズである。
【００３２】
センサレンズ８は、入射したレーザ光に非点収差を与えるレンズであり、フォーカス補正等に用いられる。センサレンズ８として、たとえば楕円形状の断面を有する円柱状レンズを挙げることができる。光検出器９は、入射されたレーザ光の強度を測定することが可能なセンサを有している。光検出器９のセンサとして、光電素子を用いたものをあげることができる。
【００３３】
以下に、光ピックアップを用いて光ディスクに記録されている情報を読み取る手順について説明する。まず、レーザ光源１より出射されたレーザ光は偏光ビームスプリッタ２に入射される。レーザ光源１より出射されたレーザ光は直線偏光の光であり、その偏光方向は偏光ビームスプリッタ２の反射面を透過する方向である。よって、レーザ光は偏光ビームスプリッタ２の反射面２１を透過する。偏光ビームスプリッタ２を透過したレーザ光はコリメータレンズ３を透過することで、発散光より平行光に変換される。
【００３４】
コリメータレンズ３を透過したレーザ光は球面収差補正機構４を透過する。このときレーザ光はその収差が対物レンズの開口数及び光ディスクの透明層の厚さに応じた収差となるように補正される。球面収差補正機構４を透過したレーザ光は立ち上げミラー５で反射され、その光軸が光ディスクＤｓの記録面に対して直角となるように、進行方向が変更される。そして、レーザ光は１／４波長板６に入射する。１／４波長板６に入射するレーザ光は偏光方向が統一された直線偏光の光であり、１／４波長板６を透過することで円偏光に変換される。
【００３５】
１／４波長板６を透過したレーザ光は、対物レンズ７を透過するときに集光され、光ディスクＤｓの記録面上にレーザスポットを形成する。レーザスポットはレーザ光が光ディスクＤｓの記録面に形成されているトラックの幅とほとんど同じ大きさの直径を有する円形状となるように集光されたものである。レーザスポットとして光ディスクＤｓの記録面に照射されたレーザ光は記録面で反射される。レーザ光は記録面で反射されるときに、その位相が半波長ずれる。
【００３６】
光ディスクＤｓの記録面で反射されたレーザ光は対物レンズ７を透過するときに、平行光に変換され、１／４波長板６を透過するときに、円偏光から直線変換に変換される。このとき、１／４波長板６を透過したレーザ光の偏光方向は、レーザ光源１より出射され、偏光ビームスプリッタ２を透過したレーザ光と直交する方向に偏光方向を有するレーザ光である。たとえば、偏光ビームスプリッタ２を透過したレーザ光が紙面に対して平行な偏光方向を有するものであるとすれば、光ディスクＤｓで反射されたレーザ光は紙面に対して直交する偏光方向を有するものである。
【００３７】
１／４波長板６を透過したレーザ光は収差補正機構４を透過し、コリメータレンズ３を透過する。コリメータレンズ３を透過することで平行光であったレーザ光が、収束光に変換され、偏光ビームスプリッタ２に入射する。レーザ光の偏光方向が偏光ビームスプリッタ２を透過したレーザ光の偏光方向と直交しているので、光ディスクＤｓで反射されたレーザ光は偏光ビームスプリッタ２の反射面２１で反射され、その進行方向が９０度屈曲され、センサレンズ８に入射される。レーザ光はセンサレンズ８を透過するときに非点収差が与えられ、光検出器９に照射される。光検出器９は入射されたレーザ光を基に、電気信号（たとえば、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、情報再生信号）を生成する。
【００３８】
光検出器９にて生成された電気信号は制御部１０に送られる。制御部１０は送られてきた電気信号を基に、対物レンズを保持するレンズホルダ１１をトラッキング方向（光ディスクの記録面と平行で、トラックと直交する方向）或いは、フォーカシング方向（光ディスクの記録面に垂直な方向）に移動させるための、駆動信号をレンズホルダ１１に備えられたトラッキングコイル１２、フォーカシングコイル１３に出力する。また、制御部１０は電気信号を基にして、球面収差補正機構４の駆動を行うための補正機構駆動信号も出力する。
【００３９】
球面収差補正機構４は制御部１０より出力された補正機構駆動信号を基に駆動される。このとき、駆動モータ４５０と制御部１０との間には、モータ駆動用ドライバ回路１４が備えられており、モータ駆動用ドライバ回路１４は補正機構駆動信号に応じて駆動モータ４５０に駆動用の電力を入力するものである。
【００４０】
光ディスクＤｓの記録面に形成されるレーザスポットの球面収差量は対物レンズ７のＮＡの４乗に比例し、光ディスクの透明層であるカバー層の厚さに比例する。対物レンズ７はＮＡが０．８５ときわめて高く球面収差が発生しやすい。球面収差が発生すると、スポットがぼやけスポット径が大きくなるとともに、中心の光強度が弱くなる。スポット径が大きくなると、小さな幅のトラックに精度良くレーザスポットを形成できなくなり、記録面に記録されている情報を読み出せなくなる。また、中心の光強度が弱くなると、記録ができなくなり、光強度を上げると、光強度が大きな部分が増えるので、小さいエリア（トラック）に記録するのが困難になる。
【００４１】
また、光ディスクＤｓのカバー層は規格上決められた厚さを有しているが、製造上の誤差や面ぶれによってレーザ光が透過するカバー層の厚みは一定ではない。そこで、対物レンズ７に入射するレーザ光の球面収差をあらかじめ補正しておき、記録面に形成されたレーザスポットの球面収差による影響を低減させるために、球面収差補正機構４が備えられている。球面収差補正機構４は、レーザ光の球面収差量を所定の範囲で補正することができるものである。
【００４２】
以下に、球面収差補正機構４について詳しく説明する。図２は本発明にかかる光ピックアップに備えられた球面収差補正機構の斜視図であり、図３は図２に示す球面収差補正機構の平面図であり、図４は図３に示す球面収差補正機構をＸ−Ｘ線で切った断面図である。なお、図４では便宜上、固定部及び駆動モータの図示を省略している。
【００４３】
図２、図３に示すように球面収差補正機構４は、少なくとも、固定部４１と、収差補正用エキスパンドレンズ４２と、可動部４３と、収差補正用コリメータレンズ４４と、送りねじ４５と、コイルばね４６と、復帰用ばね４７とを備えている。球面収差補正機構４では、レーザ光が収差補正量に応じてあらかじめ決められた距離離された収差補正用エキスパンドレンズ４２と収差補正用コリメータレンズ４４とを連続して透過され、球面収差量が補正される。レーザ光は、収差補正用エキスパンドレンズ４２を透過した後、収差補正用コリメータレンズ４４を透過する。
【００４４】
固定部４１は樹脂を成型することで製造されるフレームである。固定部４１は図示を省略した光ピックアップのベース部材に固定されたものである。固定部４１には、コリメータレンズ３を透過したレーザ光が通過するレーザ光通過路４１０が形成されている。さらに固定部４１のレーザ光通過路４１０と軸方向に隣り合うとともに、レーザ光通過路４１０よりも大きな断面の軸方向にせん断された円柱状の曲面を有する凹溝であるレンズ摺動部４１１が形成されている。
【００４５】
固定部４１は、レーザ光通過路４１０を挟んで形成された円柱形状の中央シャフト４１２と、側方シャフト４１３とを備えている。中央シャフト４１２及び側方シャフト４１３はレーザ光通過路４１０を透過するレーザ光の光軸と平行となるように配置されている。また、図２に示すように、中央シャフト４１２にはコイルばね４６が外嵌されている。なお、コイルばね４６は中央シャフト４１２の軸方向に伸縮可能である。
【００４６】
また、固定部４１は送りねじ４５が支持された支持壁部４１４と、コイルばね４６が押えられたばね押え壁部４１５とを有している。支持壁部４１４とばね押え壁部４１５とはレーザ光通過路４１０の軸方向と直交するとともに、レーザ光の軸方向に並んで配置されており、ばね押え壁部４１５がレーザ光源１側に配置されている。
【００４７】
レーザ光通過路４１０には、収差補正用エキスパンドレンズ４２が固定されている。収差補正用エキスパンドレンズ４２はその中心部をレーザ光が透過するとともに、中心軸がレーザ光の光軸と平行となるようにレーザ光通過路４１０に固定されている。レンズ摺動部４１１には可動部４３の後述するレンズ保持部４３１が摺動可能に配置されている。
【００４８】
図３等に示すように、送りねじ４５の先端部には円柱状の第１円柱部４５１が、また、送りねじ４５の駆動モータ４５０と接続している端部には第１円柱部４５１と同様の形状を有する第２円柱部４５２が形成されている。また、送りねじ４５は外周壁の軸方向中央部に雄ねじ状の螺旋溝４５３が形成されている。
【００４９】
図３等に示すように、送りねじ４５はレーザ光通過路４１０を透過するレーザ光の光軸と平行で、中央シャフト４１２を挟んで、レーザ光通過路４１０の反対側に回動可能に固定部４１に支持されている。送りねじ４５には駆動用モータ４５０が接続されており、送りねじ４５は駆動用モータ４５０が駆動されることで回転される。
【００５０】
なお、駆動用モータ４５０は図３に示す球面収差補正機構４のように、送りねじ４５に直接接続されていてもよく、歯車機構等の伝達機構を介して接続されていてもよい。ここでは、送りねじ４５の一方の端部に駆動用モータ４５０が接続されており、駆動用モータ４５０の本体は支持壁部４１４に固定されている。駆動用モータ４５０としては、電力により駆動することができるモータを広く採用することができるが、ここでは、ステッピングモータが採用されている。駆動用モータ４５０として、ステッピングモータを採用することで、送りねじ４５の回転角度（回転数）を精度良く制御することが可能である。
【００５１】
可動部４３は、収差補正用コリメータレンズ４４が保持されたレンズ保持部４３１と、中央シャフト４１２に摺動可能に係合された摺動部４３２と、送りねじ４５と接触配置された係合部４３３とを有している。可動部４３は薄型の板状部材である。
【００５２】
図４に示すように、可動部４３は中心部に摺動部４３２が形成されており、摺動部４３２を挟むようにレンズ保持部４３１と係合部４３３とが一体的に形成されている。なお、可動部４３は成型性が良く、熱等の環境変化に強い樹脂、たとえば、液晶ポリマー、ＰＰＳ（Polyphenylenesulfide：ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂を一体成型することで製造されるものである。
【００５３】
レンズ保持部４３１の摺動部４３２と反対側には、固定部４１の側方シャフト４１３と摺動可能に遊嵌された嵌合部４３４が形成されている。嵌合部４３４は２個の突出部が平行に形成されたものであり、２個の突出部の間に側方シャフト４１３が配置されるものである。摺動部４３２には中央シャフト４１２が挿入される摺動孔４３２１が形成されている。摺動部え４３２の摺動孔４３２１が中央シャフト４１２に貫通され、嵌合部４３４が側方シャフト４１３に嵌合されていることで、可動部４３は平行に配置された中央シャフト４１２及び側方シャフト４１３の軸方向に摺動可能に支持される。また、嵌合部４３４が側方シャフト４１３に嵌合されているので、可動部４１の中央シャフト４１２を中心とする回転を抑制することが可能である。
【００５４】
図４等に示すように、係合部４３３には、送りねじ４５の外形よりも大きく形成され、中心軸が送りねじ４５の中心軸と平行に形成された凹欠４３３１と、凹欠４３３１の底面より反対側に貫通し、送りねじ４５の外径よりも大きな内径を有する貫通孔４３３２とが形成されている。凹欠４３３１は係合部４３３の一方の面にのみ開口した円柱形状の凹孔である。凹欠４３３１には、リードナット４３５が圧入固定されている。
【００５５】
リードナット４３５は円筒形状の外形を有するものであり、内周壁に送りねじ４５の螺旋溝４５３と螺合される雌ねじ状の係合溝が形成されている。リードナット４３５は圧入固定されて抜けないように形成されているが、固定方法は圧入に限定されるものではなく、接着剤、接着テープ等の接着部材を用いて、固定してもよい。また、リードナット４３５が送りねじ４５の回転にあわせて回転するのを抑止するために、凹欠４３３１の内周壁に軸方向に伸びる凸部（キー）を形成しておき、リードナット４３５にキー溝を形成して、キーとキー溝とを係合させるようにしてもよい。さらには、リードナットを多角形柱状の外形とすることで、回り止めするものとしてもよい。リードナット４３５は送りねじ４５と摺動するの摺動性の高い樹脂で形成されていることが好ましい。摺動性の高い材料としては、たとえば、ジュラコン樹脂、ポリアセタール樹脂等を例示することができる。また、リードナット４３５は係合部４３３と一体で形成されていてもよい。
【００５６】
図２に示すように、コイルばね４６は、弾性変形可能な線材料（例えば、金属線）を螺旋状に巻いて形成した弾性部材である。コイルばね４６は第１端部４６１が固定部４１のばね押し壁部４１５と当接しており、第２端部４６２が可動部４３の摺動部４３２と当接している。コイルばね４６は、可動部４３の収差補正用エキスパンドレンズ４２側に配置されており、可動部４３を収差補正用エキスパンドレンズ４２から離れる方向に付勢するものである。
【００５７】
リードナット４３５の係合溝と送りねじ４５の螺旋溝とが係合したとき、係合溝と螺旋溝との間には構造上一定の隙間が開くものであり、軸方向の微小ずれ（以下、バックラッシュ）が発生する。このバックラッシュが発生していると送りねじ４５の駆動とリードナット４３５の軸方向の摺動との間にずれが生じている。そこで、コイルばね４６の反発力で可動部４３が中央シャフト４１２の軸方向に付勢され、リードナット４３５の係合溝が送りねじ４５の螺旋溝に押し付けられ、バックラッシュの発生が抑制される。
【００５８】
復帰用ばね４７は、支持壁部４１４のばね押え壁部４１５と対抗する面に保持されている。図５は復帰用ばねの平面図及び正面図である。図５に示すように、復帰用ばね４７は、円環部４７１と、円環部４７１と一体に形成され、円環部４７１を中心に対称に法線方向に伸びる弾性部４７２とを有している。支持壁部４１４には、凹溝が形成されており、円環部４７１の中央に形成された貫通孔を送りねじ４５を貫通させ凹溝に弾性部４７２を係合させることで、復帰用ばね４７は支持壁部４１４に形成された溝に係合されて保持されている。また、図５の両図に破線で示すように、円環部４７１の中央の貫通孔を送りねじ４５の第２円柱部４５２が貫通している。
【００５９】
以下に、球面収差補正機構４の収差補正時の動作について図面を参照して説明する。図６〜図８に収差補正時の球面収差補正機構の平面図を示す。図６〜図８に示す球面収差補正機構は便宜上、支持壁部４１４、ばね押え壁部４１５、可動部４３、送りねじ４５、モータ４５０、コイルばね４６、復帰用ばね４７及びリードナット４３５が表示されている。その他の、部材については図示を省略している。
【００６０】
図６は本発明にかかる球面収差補正機構が通常状態で収差補正を実施しているときの平面図である。図６に示すように、球面収差補正機構４では、リードナット４３５の係合溝と送りねじ４５の螺旋溝４５３とが螺合している。この状態で、駆動モータ４５０が駆動されると送りねじ４５が回転され、リードナット４３５は送りねじ４５の軸方向に摺動する。これにより、リードナット４３５が取り付けられた係合部４３３及び係合部４３３が一体に形成された可動部４３が中央シャフト４１２（側方シャフト４１３）の軸方向に摺動される。
【００６１】
可動部４３が中央シャフト４１２及び側方シャフト４１３の軸方向に摺動することで、収差補正用コリメータレンズ４４がレーザ光の光軸方向に摺動される。収差補正用コリメータレンズ４４と収差補正用エキスパンドレンズ４２とは、レーザ光の光軸に対する位置（角度）を一定に保ちながら、互いの距離を変化させることが可能である。この収差補正用エキスパンドレンズ４２と収差補正用コリメータレンズ４４との距離が所定の距離に調整され、収差補正用エキスパンドレンズ４２、収差補正用コリメータレンズ４４に連続してレーザ光が透過されることで、レーザ光はその球面収差量の補正を行われる。すなわち、送りねじ４５を適切な量（回転数或いは回転角度）回転させることで、レーザ光の収差補正量が調整される。
【００６２】
なお、図６に示すように摺動部４３２がコイルばね４６の弾性力によって押されている。これにより、リードナット４３５の係合溝と送りねじ４５の螺旋溝４５３とのバックラッシュが発生するのを抑制している。これによって、送りねじ４５の回転が遅滞なく可動部４３を摺動させることができるので、収差補正用エキスパンドレンズ４２と収差補正用コリメータレンズ４４との距離を迅速且つ精度良く調整することが可能である。
【００６３】
図７はリードナットが第２円柱部に到達した状態の球面収差補正機構の平面図である。図７は可動部４３のリードナット４３５の係合溝が第２円柱部４５２に到達した状態を示している。送りねじ４５を回転させてリードナット４３５が送りねじ４５の螺旋溝４５３が形成されている部分より、駆動モータ４５０側に移動すると、通常の制御状態の場合、螺旋溝４５３とリードナット４３５の係合溝との係合が離れないように、駆動モータ４５０の駆動を停止する制御がなされる。
【００６４】
しかしながら、何らかのエラーのため、駆動が停止されない場合、リードナット４３５が第２円柱部４５２に到達しても、駆動モータ４５０が駆動され続ける。リードナット４３５の係合溝が螺旋溝４５３から離れており、駆動モータ４５３が駆動され続け、送りねじ４５が回り続けても締め込みが発生しない。なお、このリードナット４３５の係合溝が第２円柱部４５２に係合している状態では、コイルばね４６は自然長になっている。すなわち、コイルばね４６は摺動部４３２を押していない状態になっている。
【００６５】
また、リードナット４３５が第２円柱部４５２に到達したときに、リードナット４３５が復帰用ばね４７を押す。復帰用ばね４７は押されて変形しており、その反発力によって、リードナット４３５は螺旋溝４５３側に押される。リードナット４３５が第２円柱部４５２上で停止した後、再度通常状態に復帰するときに、復帰用ばね４７の反発力によって、リードナット４３５が送りねじ４５の螺旋溝４５３に押し付けられ、駆動モータ４５０が駆動することで、リードナット４３５の係合溝と螺旋溝４５３とが係合し、可動部４３は摺動可能な状態に復帰する。可動部４３が摺動可能な状態に復帰することで、球面収差の補正を円滑に再開することが可能である。
【００６６】
なお、可動部４３が摺動可能な状態に復帰した後に、リードナット４３５の螺旋溝４５３上の位置を確認するための初期化動作を行われるようにしていてもよい。このように、初期化動作を行うことで、駆動モータ４５０の動作と、収差補正用エキスパンドレンズ４２と収差補正用コリメータレンズ４４との距離とを関連付けることができるので、収差補正量の調整を精度良く行うことが可能である。
【００６７】
上記例ではコイルばね４６が弾性力を発揮しないものを例に説明しているが、コイルばね４６の弾性力が作用する（自然長よりも短い状態である）場合、復帰用ばね４７の弾性力をコイルばね４６の弾性力よりも大きくなるように調整しておけばよい。
【００６８】
さらに、図８はリードナットが第１円柱部に到達した状態の球面収差補正機構の平面図である。図８は可動部４３のリードナット４３５の係合溝が第１円柱部４５１に到達した状態を示している。送りねじ４５を回転させてリードナット４３５が送りねじ４５の螺旋溝４５３が形成されている部分より、駆動モータ４５０と反対側に移動すると、通常の制御状態の場合、螺旋溝４５３とリードナット４３５の係合溝との係合が離れないようにするために、駆動モータ４５０の駆動を停止する制御がなされる。しかしながら、何らかのエラーのため、駆動が停止されない場合、リードナット４３５が第１円柱部４５１に到達しても、駆動モータ４５０が駆動され続ける。リードナット４３５の係合溝が螺旋溝４５３から離れており、駆動モータ４５３が駆動され続け、送りねじ４５が回り続けても締め込みが発生しない。
【００６９】
また、リードナット４３５が第１円柱部４５１に到達したときに、リードナット４３５は常にコイルばね４６によって押されており、コイルばね４６の押圧力によって、リードナット４３５は螺旋溝４５３側に押される。リードナット４３５が第２円柱部４５２に移動し停止した後、再度通常状態に復帰するときに、リードナット４３５が送りねじ４５の螺旋溝４５３に押し付けられるので、リードナット４３５の係合溝と螺旋溝４５３とが係合し球面収差の補正を円滑に再開することが可能である。
【００７０】
この構成によると、可動部４３が可動領域の両端部に到達したとき、換言すると、リードナット４３５の係合溝が螺旋溝４５３との螺合がはずれ、第１円柱部４５１又は第２円中部４５２に到達して、球面収差補正機構４が停止した後、コイルばね４６の押圧力又は復帰用ばね４７の反発力によって、リードナット４３５が螺旋溝４５３に押される。その後、駆動モータ４５０が駆動を再開しリードナット４３５の係合溝が送りねじ４５の螺旋溝４５３と再度螺合し、自動的に通常動作に復帰することができる。
【００７１】
球面収差補正機構４を用いることで、リードナット４３５の係合溝と送りねじ４５の螺旋溝４５３との締め込みが発生するのを抑制することが可能である。また、可動領域を超えて可動部が移動した後に、通常動作に自動で復帰するので光ピックアップの信頼性をあげることが可能である。
【００７２】
なお、上述した球面収差補正機構４では復帰用ばね４７が固定部４１の支持壁部４１４に支持されているものが示されているが、それに限定されるものではなく、図９に示すように、復帰用ばね４７がリードナット４３５に取り付けられているものであってもよい。また、復帰用ばね４７が係合部４３３に取り付けられていてもよく、摺動部４３２に取り付けられていてもよい。
【００７３】
また、上述した球面収差補正機構４では、復帰用ばね４７として板ばねを用いているがそれに限定されるものではなく、リードナット４３５が可動限界領域（第２円柱部４５２）に到達した後、リードナット４３５を軸方向に押し返すことができる弾性部材を用いることが可能である。この弾性部材としては、たとえば、図１０に示すようなコイルばね４８を用いるもの、磁気の反発力を用いるもの等をあげることが可能である。軽量、小型であるものが好ましい。リードナット４３５にコイルばね４８が取り付けられていてもかまわない。
【００７４】
また、上述した球面収差補正機構４では復帰用ばね４７でリードナット４３５を押すものを例にしているが、コイルばね４６と同様に、中央シャフト４１２に係合されて、摺動部４２３のコイルばね４６が押す面と反対側の面を押すように形成されたものであってもよい。
【００７５】
上述した例ではコイルばね４６の第１端部４６１を固定部４１のばね押し壁部４１５に、第２端部４６２を可動部４３の摺動部４３２とそれぞれ固定しておき、コイルばね４６が自然長よりも短いときは、伸びる方向に、自然長よりも長いときは縮む方向に可動部４３を付勢するようにしてもよい。この場合、バックラッシュを抑制するコイルばねと復帰用ばねとを兼用することができる。なお、コイルばね４６が自然長のとき、リードナット４３５と係合溝と送りねじ４５の螺旋溝とは螺合しているように、コイルばね４６の長さは決定される。
【００７６】
上記実施例では、青色（青紫色）レーザを用いて、情報の記録又は再生を行う光ディスク装置に用いられる光ピックアップに用いられるものを例に説明しているが、それに限定されるものではない。たとえば、赤色レーザを用いて２層の光ディスクに対してレーザ光を照射し、情報の記録又は再生を行うものや、青色レーザ、赤色レーザ、赤外レーザを用いた複数種類の光ディスク（たとえば、ＢＤメディア、ＤＶＤメディア、ＣＤメディア）に対する情報の記録又は再生に対応する光ピックアップに対しても、採用することが可能である。
【００７７】
上述した球面収差補正機構４では、収差補正用コリメータレンズ４４が可動部４３に保持されて摺動するものであるが、収差補正用エキスパンドレンズ４２が摺動するように形成されているものであってもよい。また、球面収差補正機構４では、収差補正用エキスパンドレンズ４２と収差補正用コリメータレンズ４４とをそれぞれ１個備えたものを例に説明しているが、さらに多くのレンズを用いて収差を補正するものであってもよい。この場合、球面収差以外の収差を補正する機能を共有しているものであってもよい。
【００７８】
上述の光ピックアップＡでは、コリメータレンズ３と立ち上げミラー５との間に、球面収差補正機構４が備えられているが、それに限定されるものではない。レーザ光の照射精度が低下することない配置のものを広く採用することができる。
【００７９】
以上、発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、球面収差の補正が必要な光ピックアップに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明にかかる光ピックアップの光学系の構成図である。
【図２】本発明にかかる光ピックアップに備えられた球面収差補正機構の斜視図である。
【図３】図２に示す球面収差補正機構の平面図である。
【図４】図３に示す球面収差補正機構をＸ−Ｘ線で切った断面図である。
【図５】図３に示す球面収差補正機構に用いられている復帰用ばねの平面図及び正面図である。
【図６】本発明にかかる球面収差補正機構が通常状態で収差補正を実施しているときの平面図である。
【図７】リードナットが第２円柱部に到達した状態の球面収差補正機構の平面図である。
【図８】ードナットが第１円柱部に到達した状態の球面収差補正機構の平面図である。
【図９】本発明にかかる光ピックアップに備えられた球面収差補正機構の他の例の平面図である。
【図１０】本発明にかかる光ピックアップに備えられた球面収差補正機構の他の例の平面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  レーザ光源
２  偏光ビームスプリッタ
３  コリメータレンズ
４  球面収差補正機構
４１  固定部
４１０  レーザ光通過路
４１１  レンズ摺動部
４１２  中央シャフト
４１３  側方シャフト
４１４  支持壁部
４１５  ばね押え壁部
４２  収差補正用エキスパンドレンズ
４３  可動部
４３１  レンズ保持部
４３２  摺動部
４３２１  摺動孔
４３３  係合部
４３３１  凹欠
４３３２  貫通孔
４３４  嵌合部
４３５  リードナット
４４  収差補正用コリメータレンズ
４５  送りねじ
４５０  駆動用モータ
４５１  第１円中部
４５２  第２円中部
４５３  螺旋溝
４６  コイルばね
４７  復帰用ばね
４８  コイルばね
５  立ち上げミラー
６  １／４波長板
７  対物レンズ
８  センサレンズ
９  光検出器
１０  制御部
１１  レンズホルダ
１２  トラッキングコイル
１３  フォーカシングコイル
１４  モータ駆動用ドライバ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009117000.tif 000009
【図８】
2009117000.tif 000010
【図９】
2009117000.tif 000011
【図１０】
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