專利名稱：透鏡驅動裝置、光拾取裝置及安裝調整方法
技術領域：
本發明涉及用于相對于光盤等光學式介質進行信息的記錄或再現的 光拾取裝置中所使用的透鏡驅動裝置、以及該光拾取裝置。此外，還涉 及將透鏡驅動裝置安裝到光拾取裝置時的安裝調整方法。
背景技術：
一般在光學式介質中，為了保護數據記錄面，在數據記錄面上設置 有透明的透射層。為了修正因該透射層的厚度差而產生的球面像差，在 現有的光拾取裝置中，有的情況下釆用這樣的方法通過透鏡驅動構件 來移動準直透鏡，以修正入射到物鏡的光束的收斂發散角。此外，還有 的情況下采用這樣的方法通過透鏡驅動構件來移動光束擴展器透鏡， 以修正入射到物鏡的光束的收斂發散角。在此，作為透鏡驅動構件的結構，多使用這樣的結構將透鏡可動 部插入配合到定位于光拾取裝置殼體的2根引導軸上，從同樣定位于光 拾取裝置殼體的步進電動機獲得移動控制(專利文獻l)。專利文獻l:日本特開2005-100481號公報(圖1 圖3)但是，在上述那樣的、在聚光光學系統中采用驅動準直透鏡的方式 的光拾取裝置中，如果準直透鏡的直線度大，則在該準直透鏡移動時， 在傳感器光學系統的光檢測器上有時會發生光點的移動。在這樣的情況下，作為傳感器信號的偏移量，會給光拾取系統的播放能力(play ability) 帶來影響。因此，在現有的光拾取裝置中，為了抑制準直透鏡的直線度，通過以下等對策獲得了直線度的機械精度增大準直透鏡的焦點距離；增大 保持準直透鏡的保持架的軸支承長度；增大保持架的引導軸的軸間距和 長度。因此，由于這些對策，準直透鏡的保持部和支撐部的結構變大。
另一方面，若為了滿足裝置小型化的要求，而簡單地縮小保持架的引導 軸的軸間距和長度，或者縮短準直透鏡的焦點距離，則會產生傳感器信 號的偏移量變大的問題。發明內容本發明是為了解決上述那樣的問題而完成的，其提供一種具有可小 型化的結構的透鏡驅動裝置、以及光拾取裝置。 本發明的透鏡驅動裝置包括 安裝基部；準直透鏡，其與上述安裝基部卡合，并可在光軸方向上移動；以及驅動源，其使上述準直透鏡在上述光軸方向上移動， 上述安裝基部具有支撐部，相對于安裝本透鏡驅動裝置的安裝部件， 可調整安裝時上述透鏡驅動裝置相對于上述光軸的俯仰角度和橫搖角本發明由于具有上述那樣的結構，所以能實現透鏡驅動裝置的小型化,
圖1是表示實施方式1的光拾取裝置的剖視圖。圖2是表示實施方式1的光拾取裝置的仰視圖。圖3是表示實施方式1的透鏡驅動裝置的立體圖。圖4是表示實施方式1的透鏡驅動裝置的其他立體圖,圖5是說明準直透鏡的直線度的影響的圖。圖6是說明準直透鏡的直線度的影響的圖。圖7是說明準直透鏡的直線度的影響的圖。圖8是表示實施方式1的光拾取裝置的剖視圖。圖9是表示實施方式1的光拾取裝置的仰視圖。圖IO是說明實施方式1的準直透鏡的調整方法的圖。圖11是表示實施方式2的透鏡驅動裝置的立體圖。 標號說明1:基部；la:基部孔部；2:半導體激光器；3:衍射光柵；4: 二 向棱鏡；5:偏光棱鏡；6:準直透鏡；7:可動保持架；8:引導軸；9: 反射鏡；10:偏光板；11:物鏡；12:透鏡保持架；13:驅動用線圈； 14a、 14b:磁體；15:致動器基部；16:安裝基部；16a:防止轉動引導 件；16b:調整槽；16c:球面座；18:步進電動機；19:螺桿；20:彈 簧；21:螺釘；22:螺釘；24:柱面透鏡；25:光檢測器；100:光盤； 201:發光點；202:發散光束；203:平行光束；204:數據記錄面；205: 傾斜面；206:四分割光檢測器；302:光軸中心線；303:垂直方向調整 角；304:水平方向調整角；400:自動準直儀；401:準直透鏡；402: 棱鏡；403:光檢測器；404:監視器；500:凸起。
具體實施方式
實施方式l下面，采用
本發明的實施方式1的透鏡驅動裝置、以及光 拾取裝置。本實施方式1的透鏡驅動裝置的特征在于具有可相對于光拾 取裝置調整安裝角度的結構。透鏡驅動裝置以及光拾取裝置的結構圖1是表示安裝有本發明實施方式1的透鏡驅動裝置的光拾取裝置 的剖視圖。另外，如下所述，該透鏡驅動裝置具有修正因透射層的差而 產生的球面像差的功能。使用圖1說明光拾取裝置的各構成部分。在基部1上，設置有半導體激光器2、衍射光柵3、 二向棱鏡4和偏 光棱鏡5。半導體激光器2的出射光以發散光束的形式到達準直透鏡6， 轉換成平行光束。準直透鏡6為安裝在可動保持架7上、并可沿引導軸8 在光軸方向上移動的結構。準直透鏡6、可動保持架7及引導軸8與作為 驅動源的電動機一起安裝在安裝基部16上，并調整固定在基部1上。另外，當準直透鏡6的焦點和半導體激光器2的發光點一致時，準 直透鏡6的透射光就變成平行光束。當準直透鏡6沿引導軸8從發光點 遠離時則變成收斂光束，向發光點靠近時則變成發散光束。
通過準直透鏡6轉換成了平行光束的光在反射鏡9成直角地彎折， 在透過偏光板10以后，入射到物鏡11并會聚在光盤上。物鏡11安裝在 透鏡保持架12上。另夕卜，驅動用線圈13設置在透鏡保持架12上，透鏡 保持架12由具有向線圈供電的功能和支撐透鏡保持架的懸吊功能的多根 絲線支撐。并且，通過控制流過該驅動線圈13的電流量，通過與磁體14a、 14b的磁場的作用力，進行物鏡11相對于光盤上的數據記錄面的調焦控 制和循軌控制。在致動器基部15上，安裝有一套電磁驅動裝置，該電磁驅動裝置用 于在調焦方向和循軌方向上驅動物鏡11，從而構成物鏡致動器，且該物 鏡致動器安裝在基部l上。圖2是表示光拾取裝置的圖1的仰視圖。如上所述，來自半導體激 光器2的出射光束，透過衍射光柵3、 二向棱鏡4、偏光棱鏡5后，通過 準直透鏡6轉換成平行光束，通過反射鏡9彎折而入射到物鏡上并會聚 在光盤上。由光盤反射而返回來的光透過物鏡11后再次變成平行光束，并從反 射鏡9返回到準直透鏡6。然后，通過準直透鏡6再次變成收斂光線，通 過偏光棱鏡5彎折，在透過柱面透鏡24之后入射到光檢測器25。從用光 檢測器25接收到的光獲得物鏡致動器的調焦和循軌的控制信號和再現信 號。下面，用圖3及圖4說明安裝于光拾取裝置的透鏡驅動裝置的構成。 圖3是說明透鏡驅動裝置的構成的立體圖。另外，如上所述，該透鏡驅 動裝置具有修正因光盤的透射層而產生的球面像差的作為球面像差修正 裝置的功能。在該透鏡驅動裝置中，引導軸8懸臂支撐地設置在由樹脂成形的安 裝基部16上。并且，透鏡保持架7以能沿引導軸8在軸向上高精度地滑 動的方式插入在該引導軸8上。在透鏡保持架7上安裝有準直透鏡6，透鏡保持架7配合插入在防 止轉動引導件16a和設置在作為驅動源的步進電動機18上的螺桿19上。 防止轉動引導件16a—體成形地構成在安裝基部16上，防止轉動引導件 16a與引導軸8大致平行。并且，通過螺桿19旋轉，驅動力被傳遞至透 鏡保持架7，從而能夠使透鏡保持架7和準直透鏡6平行地移動。再有，該透鏡驅動裝置通過彈簧20和螺釘21、 22安裝在光拾取裝 置的基部1上。另外，如下所述，將偏心銷插入到調整槽16b。再有，在 本實施方式中，作為彈簧20，采用了如圖所示的板簧。圖4是從相反側表示圖3的立體圖的圖。如圖4所示，在圖3所示 的安裝基部16的相反側，形成有球面座16c。相對于光拾取裝置的基部 1的孔或凹部對該球面座16c進行定位，通過彈簧20和螺釘21、 22將透 鏡驅動裝置安裝在光拾取裝置上。如下所述，透鏡驅動裝置具有相對于光拾取裝置內的聚光系統的光 可調整俯仰角度和橫搖角度、即安裝角度的結構。具體地說，如圖所示， 將彈簧20的施力點和螺釘22的位置配置在夾著球面座16c的相反的兩 側，通過調整螺釘22的高度來調整俯仰角度。橫搖角度的調整則是通過 將偏心銷插入到調整槽16b中，使透鏡驅動裝置以球面座16c為軸旋轉 來進行的。即，球面座16c為透鏡驅動裝置相對于光拾取裝置的支撐部。 準直透鏡的直線度的影響接著，使用圖5至圖7對準直透鏡的直線度的影響進行說明。圖5 是表示準直透鏡6的主點處于光軸中心位置、成為基準的情況。在圖5中，從半導體激光器的發光點201射出發散光束202，準直 透鏡6配置在使發光點201成為焦點位置的XO的位置。通過準直透鏡6 而轉換成平行光束203的光，通過位于該平行光束中的物鏡11而被節流， 在透過光盤的透射層100后聚光到數據記錄面204上。另外，通過數據 記錄面204而發生了反射的光束，在表示光路彎曲鏡的45度的傾斜面205 處成直角地彎曲，并聚光到四分割光檢測器206上。四分割光檢測器206的光檢測面，如圖所示被分割成區域A、 B、 C、 D，在圖5中示出的準直透鏡的基準位置的情況下，該光檢測面調整并固 定在使入射到區域A+區域C的光量與入射到區域B+區域D的光量相等 的位置。再有，雖然圖中沒有記載，但是在四分割光檢測器206之前配
置有柱面透鏡。該柱面透鏡具有產生與物鏡11和數據記錄面204之間的散焦量相當的像散的功能。在通過柱面透鏡產生像散的情況下，在四分割檢測器206上，在AC方向或BD方向聚光點形狀會產生變形。于是， 四分割檢測器206根據光量差(A+C) - (B+D)檢測出物鏡11和數據記 錄面204之間的散焦量。光拾取裝置向驅動物鏡11的致動器進行反饋以使從四分割檢測器 206輸出的、與光量差(A+C) - (B+D)相對應的檢測信號為零，以此 來進行物鏡ll的調焦控制。接著，使用圖6說明使準直透鏡6向光盤方向移動了的情況。如圖 所示，準直透鏡6從基準位置XO到位置Xf向靠近光盤100的方向移動。 圖6中的光盤100的透射層的距離比圖5的情況要短，數據記錄面204a 位于靠近準直透鏡6的位置。于是，光拾取裝置使準直透鏡6向光盤方 向移動，以便修正因透射層距離之差而產生的球面像差。由此，使收斂 光束203a入射到物鏡11 ，并會聚在數據記錄面204a上。這里，在使準直透鏡6移動時，如圖6所示，當透鏡的主點偏離基 準線地移動時，來自光盤100的反射光束就會帶著角度入射到反射面205 上。于是，四分割光檢測器206上的聚光點的位置就會移動。如上所述，物鏡11的調焦控制就是相對于光盤100的數據記錄面 204a對物鏡ll進行位置控制，使得從四分割檢測器206輸出的、與光量 差(A+C) - (B+D)相對應的檢測信號為零。所以，由于因上述主要原 因而產生的聚光點的偏移，無法將物鏡11控制在正確的對焦位置。另外，使用圖7對使準直透鏡6向與光盤相反的方向移動了的情況 進行說明。如圖所示，準直透鏡6從基準位置X0到位置Xb向遠離光盤 100的方向移動。圖7中的光盤100的透射層的距離比圖5的情況要長， 數據記錄面204b位于遠離準直透鏡6的位置。于是，光拾取裝置使準直 透鏡6向與光盤相反的方向移動，以便修正因透射層距離之差而產生的 球面像差。由此，使收斂光束203b入射到物鏡11，并會聚在數據記錄面 204b上。這里，在使準直透鏡6移動時，如圖7所示，當透鏡的主點偏離基
準線地移動時，來自光盤100的反射光束就會帶著角度入射到反射面205 上。因此，四分割光檢測器206上的聚光點的位置就會移動。所以，和圖6的情況相同，由于聚光點的偏移，無法將物鏡ll控制 在正確的對焦位置上。因此，本實施方式的透鏡驅動裝置構成為在安裝到光拾取裝置上 時，可相對于光軸調整俯仰角度和橫搖角度。由此，即使移動準直透鏡6， 也可抑制如圖6、圖7中說明過的、相對光軸產生偏移的情況，抑制準直 透鏡的直線度。在此，用圖說明透鏡驅動裝置相對于光拾取裝置的安裝方法、以及 透鏡驅動裝置的直線度的調整方法。圖8是用于說明光拾取裝置的光學系統的光拾取裝置的剖視圖。如 圖所示，從設置在基部1上的半導體激光器2射出的發散光束202通過 準直透鏡6轉換成平行光束203。準直透鏡6通過安裝基部的球面座16c 安裝在基部1上。在安裝該透鏡驅動裝置的時候，調整準直透鏡6的位 置，使該球面座16c的中心和準直透鏡6的主點一致。g卩，使準直透鏡6 的位置處于這樣的位置使得垂直于光軸的面通過球面座16c的中心和 準直透鏡6的主點。于是，包含準直透鏡6的主點、即光軸、和球面座 16c的面，與光拾取裝置的安裝面大致垂直。通過使準直透鏡6處于上述位置，透鏡驅動裝置能夠以準直透鏡6 的主點為中心，進行與平行于圖8的方向303相當的俯仰角度的調整。 俯仰角度的調整通過螺釘22的高度調整來進行。再有，如圖所示，來自 準直透鏡6的平行光束203從基部1的朝向光的行進方向開口的孔部la 射出，從而可進行觀測。圖9是表示光拾取裝置的圖8的仰視圖。通過使準直透鏡6處于上 述位置，透鏡驅動裝置能夠以準直透鏡6的主點為中心，進行與平行于 圖9的方向304相當的橫搖角度的調整。橫搖角度304的調整通過插入 在調整槽16b中的偏心銷的旋轉調整來進行。圖IO是說明準直透鏡的直線度的調整方法的圖。在圖中，由準直透 鏡6轉換成平行光束203的光通過基部1的孔lb，并入射到自動準直儀400中。該自動準直儀400監視平行光束203的入射角度。說明自動準直儀400的各構成部分和功能。入射到自動準直儀400 的平行光束203在通過準直透鏡401收斂、并通過棱鏡402彎曲以后， 被導入到CCD (Charge-Coupled Device:電荷耦合器件)等二元光檢測 器403。在監視器404中，通過獲得來自二元光檢測器403的輸出，能夠 觀測光束相對于基準位置的入射角度。準直透鏡的直線度的調整方法的順序如下所述。首先，將連接半導 體激光器2的發光點和準直透鏡6的主點的光軸，與自動準直儀400的 基準對準。由此，監視器404上的光的觀測點可作為初始位置405被看 到。然后，使準直透鏡6向可動行程的前方側移動。這與在實際的再現、 記錄動作時向靠近光盤的方向動作是相同的。在使準直透鏡6移動了的 情況下，由于若透鏡驅動裝置的直線度為零，則初始確定的光軸不發生 變動，所以來自基部1的平行光束203仍不變地作為監視器404上的初 始位置405被觀測到。但是，在直線度有變動的情況下，由于平行光束203的出射角度發 生變動，因此在自動準直儀400的監視器404上，觀測到從初始位置405 偏離的位置406或者位置404等，觀測到向變動方向離開。再有，將準 直透鏡6向可動行程的后方移動了的情況也是同樣的。即，若透鏡驅動 裝置的直線度為零，則作為初始位置405被觀測到，在直線度有變動的 情況下，會產生偏移。于是，為了調整透鏡驅動裝置的直線度，可以使用自動準直儀400 來進行透鏡驅動裝置的俯仰角度和橫搖角度的調整，使在監視器404中 觀測到的平行光束203的入射角度沒有變動。艮P，首先，第一步，將透鏡驅動裝置的準直透鏡6定位于使垂直于 光軸的面通過球面座16c的中心和準直透鏡6的主點的位置，之后以球 面座16c的中心作為相對于基部1的支點，進行相對于光軸的俯仰角度 和橫搖角度的調整。然后，使準直透鏡6向光的行進方向移動，同樣地 以球面座16c的中心作為相對于基部1的支點，進行角度的調整。接著， 在使準直透鏡6向與光的行進方向相反的方向移動后，進行角度的調整。 通過該調整方法，能高精度地確保透鏡驅動裝置的直線度。因此， 不需要現有的透鏡驅動裝置那樣的增大保持準直透鏡的保持架的軸支承 長度、增大保持架的引導軸的軸間距和長度等對策，能夠使裝置小型化。特別是在對透射層薄的光盤進行再現、記錄動作的情況下，或在進 行高密度的記錄、再現動作的情況下，要求有高精度的透鏡驅動裝置的 直線度。另外，在光的波長短的情況下和使用數值孔徑大的物鏡的情況 下，同樣要求直線度。本實施方式中的透鏡驅動裝置、光拾取裝置能夠 以比以往更小型的結構、且比以往更簡單的方法，獲得高精度的準直透 鏡的直線度。在藍光光盤方式中，光的波長大約為400nm， 一般使用數值孔徑約 為0.85的物鏡。與此相對，在DVD方式中，光的波長大約為650nm， 多使用數值孔徑約為0.6的物鏡。另外，在藍光光盤方式中，透射層的厚 度約為O.lmm左右，和厚度為大約0.6至1.2mm的DVD方式相比也非 常薄。所以，若在藍光光盤方式中應用本實施方式的透鏡驅動裝置，則 具有非常明顯的效果。再有，在本實施方式中，設置了在位于光的行進方向的基部1的殼 體上開口的孔部la，但是并不限定在該位置，只要是能夠觀測通過準直 透鏡后的光的位置，則可以在任何位置。S卩，也可以在用反射鏡等反射 通過準直透鏡后的光之后再進行觀測。實施方式2圖11是說明本實施方式2的透鏡驅動裝置的立體圖，相當于實施方 式1的圖4。從圖中可以明確本實施方式的透鏡驅動裝置在安裝基部 16上一體地成形有圓筒狀的凸起部500。在光拾取的基部l的、與該凸起部500對置的地方，設置有構成為 球面狀的凹部。該球面狀的凹部的中心與準直透鏡的中心光軸一致。然后，將圓筒狀的凸起500與基部1的由球面構成的凹部相配合， 并用彈簧20和螺釘21、 22進行安裝。從這以后的具體的調整順序和實 施方式1相同，所以省略。如上所述，通過將凹部與準直驅動裝置的圓筒狀的凸起組合起來， 也能夠進行與實施方式1相同的調整，其中上述凹部在光拾取的基部側 由中心與準直透鏡的中心光軸一致的球面構成。再有，在實施方式l、 2中對在安裝基部上設置球面座、圓筒狀的凸 起部的結構進行了說明，但是并不限定于該形狀。只要是能夠使透鏡驅 動裝置相對于光軸調整俯仰角度和橫搖角度的結構即可，例如可以是棱 柱狀、圓錐狀、三棱錐狀等。此外，雖然只對球面座、圓筒狀的凸起部與安裝基部一體地形成的 情況進行了說明，但是也可以是分離的部件。此外，透鏡驅動裝置的調整位置為基準位置、可動行程前方側、可動行程后方側這3個位置，但是也可以是其中任意2個位置。另外，雖然使透鏡驅動裝置的安裝部為光拾取裝置，但是也可以使其為不同于光拾取裝置主體的其它部件(安裝部件)。也可以在將透鏡驅動裝置安裝到其它部件上之后，再安裝到光拾取裝置上，也可以將其它部件安裝到光拾取裝置上之后，再安裝透鏡驅動裝置。另外，雖然調整槽16b做成槽形狀，但是其只要具有與光軸大致平行的兩個面即可，例如也可以是橢圓狀的孔。另外，雖然彈簧20采用了板簧，但是只要具有彈性功能即可，可以是盤簧、也可以是橡膠等彈性體。
權利要求
1. 一種透鏡驅動裝置，其特征在于，上述透鏡驅動裝置包括安裝基部；準直透鏡，其與上述安裝基部卡合，并可在光軸方向上移動；以及驅動源，其使上述準直透鏡在上述光軸方向上移動，上述安裝基部具有支撐部，相對于安裝上述透鏡驅動裝置的安裝部件，通過該支撐部可調整安裝時上述透鏡驅動裝置相對于上述光軸的俯仰角度和橫搖角度。
2. 根據權利要求1所述的透鏡驅動裝置，其特征在于， 上述支撐部是設置在上述安裝基部上的凸起部。
3. 根據權利要求1所述的透鏡驅動裝置，其特征在于， 上述支撐部是設置在上述安裝基部上的球面座。
4. 根據權利要求1所述的透鏡驅動裝置，其特征在于， 包含上述支撐部的中心和上述光軸的面大致垂直于上述安裝部件的安裝面。
5. 根據權利要求1所述的透鏡驅動裝置，其特征在于， 上述透鏡驅動裝置包括彈簧，其與上述安裝部件抵接；以及孑L，其相對于上述光軸位于與上述彈簧相反的一側，安裝在上述安裝部件中的螺釘貫穿該孔，上述透鏡驅動裝置通過調整上述螺釘能夠調整上述俯仰角度。
6. 根據權利要求1所述的透鏡驅動裝置，其特征在于，上述透鏡驅動裝置包括與偏心銷卡合的卡合部， 上述透鏡驅動裝置通過調整上述偏心銷能夠調整上述橫搖角度。
7. —種光拾取裝置，其安裝有權利要求1至6中的任一項所述的透 鏡驅動裝置，其特征在于，上述光拾取裝置包括 殼體；以及開口部，其設置在上述殼體上，通過該開口部可觀測到來自光源的、 通過了上述準直透鏡的光。
8. 根據權利要求7所述的光拾取裝置，其特征在于， 上述開口部位于上述光軸的延長線上。
9. 一種安裝調整方法，其是將權利要求1所述的透鏡驅動裝置安裝 到權利要求7所述的光拾取裝置上的安裝調整方法，其特征在于，分別在以下各位置進行上述俯仰角度和/或上述橫搖角度的調整(A) 基準位置，在該基準位置，包含上述支撐部的中心和上述準直 透鏡的面與上述光軸垂直；(B) 上述準直透鏡向光的行進方向移動后的位置；(C) 上述準直透鏡向與光的行進方向相反的方向移動后的位置。
10. 根據權利要求9所述的安裝調整方法，其特征在于， 上述俯仰角度和/或上述橫搖角度的調整是通過用自動準直儀觀測從上述開口部射出的光來進行的。
全文摘要
本發明涉及一種透鏡驅動裝置、光拾取裝置及安裝調整方法。所述透鏡驅動裝置可實現小型化，并可抑制直線度。本發明的透鏡驅動裝置包括安裝基部；與上述安裝基部卡合、并可在光軸方向上移動的準直透鏡；和使上述準直透鏡在上述光軸方向移動的驅動源，上述安裝基部具有支撐部，相對于安裝本透鏡驅動裝置的安裝部件，通過該支撐部可調整安裝時上述透鏡驅動裝置相對于上述光軸的俯仰角度和橫搖角度。
文檔編號G11B7/08GK101401156SQ200780008488
公開日2009年4月1日 申請日期2007年2月20日 優先權日2006年3月29日
發明者的崎俊哉, 竹下伸夫 申請人:三菱電機株式會社