专利名称：光拾取器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在光盘的记录面上对信息进行记录或再现的光拾取器。
背景技术：
为了实现光盘的大容量，而在信息的记录、再现中使用了短波长的激光器和开口数大的物镜。由此，实现将光聚集到光盘的记录层上的激光点的小型化，并实现了记录密度的提闻。激光光束透过光盘的保护层到达记录层，因此由于保护层的厚度变化，焦距在激光光束的内外稍有不同，因此产生球面像差。该球面像差能够通过将入射到物镜的激光光束调整为弱发散/弱收敛来进行校正。激光光束的调整通过使光拾取器内的准直透镜的位置沿光轴方向移动来实现。 准直透镜的移动能够通过将小型马达的旋转运动变换为平移运动的丝杠进给机构来进行。丝杠进给机构由丝杠、与其螺纹槽嵌合的齿条(或者螺母)、导轴构成。通过小型马达的旋转，齿条(或者螺母)被按压到丝杠的螺纹槽中来沿马达轴方向移动。通过事先将装载有准直透镜的透镜保持架压靠在齿条(或者螺母)上，来实施准直透镜的移动。作为本技术领域的背景技术，存在例如日本特开2005-216344号公报(专利文献I)。该专利文献I公开了以下内容作为齿条主体的形状，安装在板的表面上的齿部与丝杠轴的表面抵接，通过丝杠轴的旋转使齿条主体移动来使透镜移动。这样，专利文献I公开了一种使用了齿条的丝杠进给机构来作为装载在光盘驱动器中的光拾取器的移动单元。另外，日本特开2009-26410号公报(专利文献2)也与专利文献I同样地公开了安装在齿条部件的表面的咬合齿沿着丝杠的螺纹牙进行移动的构造来作为准直透镜的移动机构。专利文献I :日本特开2005-216344号公报专利文献2 :日本特开2009-26410号公报
发明内容
另外，光拾取器为了进行⑶、DVD、BD的光盘的记录、再现，而需要在壳体内装载大量的光学部件。因此，需要使光拾取器的壳体的壁变薄来确保光学部件的装载区域。然而，当使壳体的壁变薄时，与此相应地光拾取器壳体的强度被缩减到最低限，因此很难获得耐冲击性等耐环境性能的余裕。另一方面，准直透镜移动机构(下面称为透镜移动机构)需要包括马达的丝杠进给机构的装载区域以及准直透镜和透镜保持架的移动区域，因此占有了光拾取器壳体内部的较大区域。这样，为了提高光拾取器的耐环境性能，而必须实现透镜移动机构的小型化。
本发明的目的在于提供一种实现透镜移动机构的小型化、并能够确保光学部件装载到光拾取器壳体内部的区域以及获得耐环境性能的余裕的光拾取器。本发明的上述目的通过如下的光拾取器来实现，该光拾取器具有透镜移动机构，该透镜移动机构包括透镜保持架，其保持透镜；引导部件，其对该透镜保持架进行引导；丝杠，其在外周具有螺纹槽；马达，其使该丝杠旋转；主体部，其固定在上述透镜保持架上；齿条，其具有与上述丝杠的螺纹槽相嵌合的爪部，在该光拾取器中，上述齿条具备将上述主体部与上述爪部连结的臂，在上述臂的面上设置有多个沿上述丝杠的旋转轴方向延伸的凸形的突起。另外，关于上述目的，较为理想的是，在上述臂上设置有多个沿上述丝杠的旋转轴方向延伸的凹形的槽。另外，关于上述目的，较为理想的是，在与沿上述丝杠的旋转轴方向延伸的凹形的槽相对置的上述臂的背面设置有多个凹形的槽。另外，关于上述目的，较为理想的是，上述臂的截面形状为沿上述丝杠的旋转轴方 向延伸的波浪形状。另外，关于上述目的，较为理想的是，上述臂的与上述丝杠的旋转轴方向垂直的面的截面形状在上述齿条的整个宽度上是一定的。根据本发明，能够提供一种实现透镜移动机构的小型化、并能够确保光学部件装载到光拾取器壳体内部的区域以及获得耐环境性能的余裕的光拾取器。
图I是一般的光拾取器的概要结构图。图2是图I所示的透镜移动机构9的立体图。图3是说明平板的截面二次力矩以及截面二次极力矩的说明图。图4是实施例I的齿条的立体图。图5是实施例2的齿条的立体图。图6是实施例3的齿条的立体图。图7是说明光拾取器的透镜移动机构部分的图。附图标记的说明I光拾取器2 壳体3激光光源4射束分裂器5准直透镜6立起镜7 物镜8光检测器9透镜移动机构91引导部件92引导部件
93透镜保持架94 马达95 丝杠96 齿条961 爪962 主体963 臂
97压缩弹簧10 光盘
具体实施例方式透镜移动机构通过将齿条的爪卡合在形成于利用马达进行旋转的丝杠的表面上的螺纹槽中来进行移动，由此使准直透镜进行动作。然而，如上所述那样，尽管趋势是使光拾取器壳体的壁较薄来尽可能地扩展壳体内部的空间，但是透镜移动机构由于存在马达和丝杠，因此在光拾取器壳体内部占有较大的区域。特别是马达轴的长度成为占有区域的原因。因此，本发明的发明人研究了缩短马达轴的内容，得知当使准直透镜的行程量、齿条的宽度以及边缘齿条的宽度变窄时，能够缩短马达轴。也就是说，当缩短齿条的宽度时，能够缩短马达轴，因此能够缩短丝杠，并能够使准直透镜的行程量变短。然而，在用缩短了宽度的新齿条进行了各种研究时，齿条本身的挠曲刚性和扭曲刚性下降，在丝杠与齿条的爪之间产生了跳齿这样的新问题。因此，本发明人研究了各种能够在齿条的宽度缩小的同时挠曲刚性仍然不变的状态下充分地提高扭曲刚性的齿条的构造，最终得到了如下的实施例。下面，使用图I、图2说明一般的光拾取器的同时说明本发明的实施例。[实施例I]图I是一般的光拾取器的概要结构图。在图I中，I是光拾取器，2是壳体，3是激光光源，4是射束分裂器，5是准直透镜，6是立起镜，7是物镜，8是光检测器，9是透镜移动机构，10是光盘。当说明该光拾取器I的结构时，光拾取器I形成为将激光光源3、射束分裂器4、准直透镜5、立起镜6、物镜7、光检测器8、以及透镜移动机构9装载在壳体2的内部的结构。图I的光拾取器I的结构示出了最小限度的结构。为了对应⑶、DVD、BD(Blu_rayDisc、蓝光光盘)等多个光盘标准，也可以设为装载多个激光光源3、射束分裂器4、准直透镜5、立起镜6、物镜7、光检测器8的结构。壳体2是装载光学部件的底座部件。由于需要复杂的形状，因此通过金属或树脂的成型来制作。激光光源3是射出由CD、DVD、BD标准决定的特定波长的激光的半导体激光元件。射束分裂器4是将激光分割为透射光和反射光的光学部件。例如是粘贴有两个直角棱镜的棱镜、在玻璃板上形成有光学膜的立起镜。准直透镜5是将激光的发散光变换为平行光的光学透镜。立起镜6是对激光进行全反射的反射镜。为了从光拾取器I的壳体2内部向光盘10方向弯折90度，而以45度的倾斜度进行了安装。物镜7是使激光的平行光会聚的透镜。构成为为了使激光的焦点聚焦到光盘10的记录凹坑上，物镜7能够进行向光盘10的面方向的移动(聚焦)、向光盘10的径方向的移动(循迹)。另外，也可以设为进行角度调整(倾斜)以使激光垂直地照射到光盘10上的结构。光检测器8是根据照射到检测面的激光的光量来产生电信号的光电变换元件。透镜移动机构9是使准直透镜4沿光轴方向移动的机构。说明该光拾取器I的动作，则在激光光源3中发出的激光由射束分裂器4反射后到达准直透镜5并被变换为平行光。并且，激光通过立起镜6全反射向光盘10的方向，通过物镜7聚集到光盘10的记录面上并形成射束点。在光拾取器I中，通过该射束点向光盘10进行信息的记录、再现。在记录中，根据记录信息进行激光光源3的开启和关闭来使射束点闪烁，在光盘10上形成记录凹坑，由此 进行信息的写入。在再现中，使射束点照射到光盘10的记录凹坑，由物镜7接受由记录凹坑反射的激光。与去路相反地按立起镜6、准直透镜5、射束分裂器4的顺序通过，将激光引导至光检测器8的检测面上。光检测器8通过照射到检测面的激光的接通和断开来进行信息的读入。图2是图I所示的透镜移动机构9的立体图。在图2中，5是准直透镜，91、92是引导部件，93是透镜保持架，94是马达，95是丝杠，96是齿条，97表示压缩弹簧。说明该透镜移动机构9的结构，则透镜移动机构9包括准直透镜5、引导部件91、92、透镜保持架93、马达94、丝杠95、齿条96、以及压缩弹簧97。引导部件91、92以不锈钢棒料等尺寸稳定性优秀的钢铁材料为主要材料，是为了提高耐磨损性而对表面实施了镀镍、镀铬等处理的杆。为了改善滑动阻力以及耐磨损性，也可以对引导部件91、92涂布润滑齐U。透镜保持架93是保持准直透镜5的支承部件，还是与架设在引导部件91和引导部件92上的准直透镜5 —体地进行移动的可动部件。透镜保持架93通过轻量且具有高强度的PPS树脂(聚亚苯基硫醚)、LCP树脂(液晶聚合物)等制作。马达94是产生步进马达等的旋转力的驱动源。丝杠95是在马达94的旋转轴上以固定的间距形成有螺纹槽的部件。齿条96是具有嵌合在丝杠95的螺纹槽中的爪961、固定在透镜保持架93上的主体962、以及将爪961与主体962进行连接的U字状的臂963的动力传递部件。通过将齿条96与丝杠95构成为一对，来形成将马达94的旋转运动变换为平移运动的丝杠进给机构。齿条96通过耐磨损性优秀的POM树脂(聚缩醛)制作。为了改善滑动阻力和耐磨损性，也可以对爪961与丝杠95相接触的部分涂布润滑剂。压缩弹簧97是用弹簧用不锈钢线等卷绕成的螺旋弹簧。说明该透镜移动机构9的动作，则透镜移动机构9通过由丝杠95和齿条96构成的丝杠进给机构来将马达94的旋转运动变换为齿条96的平移运动。齿条96向被固定的透镜保持架93传递平移力。透镜保持架93以及准直透镜5被引导部件91、92引导而能够沿准直透镜5的光轴方向平行移动。在使用了齿条96的丝杠进给机构中，存在如下要解决的问题。首先，齿条96的弹簧刚性降低。马达94的丝杠95与引导部件91的距离由于组装误差而产生偏差。在丝杠95与引导部件91的距离较长的情况下，齿条96的爪961容易从丝杠95的螺纹槽脱开。因此，构成为在齿条96的U字状的臂963中装入压缩弹簧97，在压缩弹簧97的复原力的作用下，始终对丝杠95施加按压力。另一方面，在丝杠95与引导部件91的距离较短的情况下，上述的压缩弹簧97由于压缩量增加，因此复原力增大，致使对丝杠95的按压力增大。当按压力增大时,使丝杠95的旋转负荷变大，容易产生马达94的失步等问题。马达94的失步会破坏准直透镜5的位置再现性，因此成为问题。因此，要求设计成即使丝杠95与引导部件91的距离由于组装精确度而产生偏差，齿条96的按压力也不会发生较大的变化。齿条96的弹簧刚性(按压力/位移)是齿条96的U字状臂963的挠曲刚性与压缩弹簧97的弹簧常数之和。为了降低齿条96的弹簧刚性，需要事先尽可能地降低齿条96的U字状臂963的挠曲刚性。 再者，是齿条96的扭曲刚性的增大。对齿条96的爪961施加移动方向的平移力。当齿条96的扭曲刚性较低时，导致通过齿条96的扭曲而吸收了丝杠95的移动量，因此导致准直透镜4的移动量减小。特别地，当准直透镜4的移动方向改变时，导致吸收了与齿条96的两个方向的扭曲量相应的移动量。由于齿条96的扭曲而引起的移动量的减少使准直透镜4的定位精确度下降，并影响光拾取器I的球面像差校正的精确度，因此成为问题。齿条96的扭曲在齿条96的U字状臂963处发生，因此需要事先尽可能地提高齿条96的U字状臂963的扭曲刚性以增大齿条96的扭曲刚性。图3是说明平板的截面二次力矩以及截面二次极力矩的说明图。[数式I]
b t3Ty =-
12[数式2]Ip = Ix+Iy= --—itA—t — 12数式I表示平板的截面二次力矩的式子，数式2表示平板的截面二次极力矩的式子。在图3以及数式I、数式2中，A是平板的截面，b是平板的宽度，t是平板的厚度，X是平板的宽度方向b的轴，y是平板的厚度t方向的轴，Ix是轴X的截面二次力矩，Iy是轴I的截面二次力矩，Ip是截面二次极力矩。平板的挠曲刚性与截面的截面二次力矩Ix相关，平板的扭曲刚性与截面的截面二次极力矩Iy相关。在是平板的情况下，截面二次力矩Ix用平板的宽度b与平板的厚度t的立方相乘的数式I表示。截面二次极力矩Ip用轴X与轴y的截面二次力矩Ix与Iy之和表不。这些式子表示当减小齿条96的宽度b时，挠曲刚性只是成比例地变小，扭曲刚性大致以三次幂变小，形成容易扭曲的构造。
基于这些理由，在本实施例中，在齿条96的U字状臂963的表面设置了起伏。通过该起伏，预先将U字状臂963的扭曲刚性设计成较大。通过事先提高扭曲刚性，即使将宽度b变窄也能够确保足够的扭曲刚性。下面，按照
本发明的一个实施例。图4是实施例I所涉及的齿条的立体图。在图4中，本实施例是在齿条96的U字状臂963的表面设置有凸型的突起实施例。该凸型的突起形成为沿齿条96的整个宽度延伸，从齿条96的爪961向主体962的方向隆起。凸型的突起的高度变高时，厚度t增加，因此在扭曲刚性的增加方面有效果。挠曲刚性也由于厚度t增加而增加，但是由于挠曲刚性增加的部分的长度较短，因此影响较小。另外，当使凸型的突起的宽度变窄来增加个数时，将获得平滑的挠曲变形，能够减少挠曲刚性的增加。
此外，在本实施例的图中将突起的个数设为三个，但是并不限定于该三个，只要是使扭曲刚性增加、抑制挠曲刚性增加，就可以是任意的个数。[实施例2]图5是实施例2所涉及的齿轮的立体图。在图5中，在本实施例中，在齿条96的U字状臂963的表面设置凹形的坑，在其背侧的面上设置凹形的坑。也就是说，本实施例在U字状臂963的表面设置多个凹形的坑，并在与坑相对置的背面设置有通过厚壁(凸部)形成的凹形的坑，其程度对应于由于在上述U字状臂963的表面设置的多个凹形坑而强度下降的程度。这样，即使在U字状臂963的两面设置凹凸，也能够获得与实施例I相同的效果。与在单面设置凸型的突起的形状相比，在两面设置凹凸部的形状能够使挠曲变形更平滑，能够进一步减少挠曲刚性的增加。此外，在本实施例的图中将凹凸的个数设为表面和背面各三个，但是并不限定于该三个，只要是使扭曲刚性增加、抑制挠曲刚性增加，就可以是任意的个数。[实施例3]图6是实施例3所涉及的齿条的立体图。在图6中，在本实施例中，在齿条96的U字状臂963的两面设置有波浪形的起伏。波浪形涉及整个宽度，形成从齿条96的爪961向主体962的方向的起伏。这样，通过在U字状臂963的表面设置波浪形的起伏，也能够增加扭曲刚性。在该波浪形的U字状臂963中，由于不存在整体的厚度变化，因此能够实现更平滑的挠曲变形。另外，由于能够像手风琴那样从齿条96的爪961向主体962的方向伸缩，因此容易进行挠曲变形，在挠曲刚性的降低方面有效果。通过上述形状的齿条96，在大致维持了挠曲刚性的状态下，能够增加扭曲刚性。由此，能够使齿条96的宽度尺寸缩短相当于所增加的扭曲刚性的程度。此外，在本实施例的图中，将波浪形的个数设为表面和背面各两个，但是并不限定于该两个，只要使扭曲刚性增加、抑制挠曲刚性增加，就可以是任意的个数。图7是说明光拾取器的透镜移动机构部分的图。在图I中，2表壳体,3表激光光源,5表准直透镜,9表透镜移动机构,95表不丝杠,96表不齿条，L表不丝杠的长度，tc表不壳体的壁的厚度。
由于在光拾取器壳体2中装载大量部件,因此如图7那样透镜移动机构9与激光光源3的间隔变窄。因此，由于使光拾取器壳体2的透镜移动机构9侧的壁凹陷，如厚度tc那样变薄，因此难以确保强度。与此相对地，在本发明的齿条96中，通过缩短齿条96的宽度尺寸，能够相应地缩短丝杠95的长度L。因而，与使丝杠95的长度L缩短相应地，能够使光拾取器壳体2的壁的厚度tc增加厚度tb。由此，能够提高光拾取器壳体2的强度。通过高强度化，能够提高光拾取器I的耐冲击性、减少振动、热变形，因此能够在耐环境性方面获得余裕。如上所述，根据本发明，能够与齿条的扭曲刚性变高相应地缩短齿条的宽度尺寸，因此其结果，丝杠变短，能够实现准直透镜移动机构的小型化，其结果能够使光拾取器的内部空间变大。
权利要求
1.一种光拾取器，其具有透镜移动机构，该透镜移动机构包括透镜保持架，其保持透镜；引导部件，其对该透镜保持架进行引导；丝杠，其在外周具有螺纹槽；马达，其使该丝杠旋转；主体部，其固定在上述透镜保持架上；齿条，其具有与上述丝杠的螺纹槽相嵌合的爪部， 该光拾取器的特征在干， 上述齿条具备将上述主体部与上述爪部连结的臂， 在上述臂的面上设置有多个沿上述丝杠的旋转轴方向延伸的凸形的突起。
2.根据权利要求I所述的光拾取器，其特征在干， 在上述臂上设置有多个沿上述丝杠的旋转轴方向延伸的凹形的槽。
3.根据权利要求2所述的光拾取器，其特征在干， 在与沿上述丝杠的旋转轴方向延伸的凹形的槽相对置的上述臂的背面设置有多个凹形的槽。
4.根据权利要求I所述的光拾取器，其特征在干， 上述臂的截面形状为沿上述丝杠的旋转轴方向延伸的波浪形状。
5.根据权利要求I至4中的任一项所述的光拾取器，其特征在干， 上述臂的与上述丝杠的旋转轴方向垂直的面的截面形状在上述齿条的整个宽度上是一定的。
全文摘要
本发明提供一种光拾取器。将准直透镜移动机构小型化，在由此制造出的空间中进行光拾取器壳体的补强，实现光拾取器的耐环境性的提高。该光拾取器具有透镜移动机构，该透镜移动机构包括透镜保持架，其保持透镜；引导部件，其对该透镜保持架进行引导；丝杠，其在外周具有螺纹槽；马达，其使该丝杠旋转；主体部，其固定在上述透镜保持架上；齿条，其具有与上述丝杠的螺纹槽相嵌合的爪部，在该光拾取器中，将上述齿条的主体部与爪部连结的臂形成为与丝杠的旋转轴方向垂直的面的截面形状为凸形、凹形、波浪形。与齿条的扭曲刚性变高相应地，能够缩短齿条的宽度尺寸，实现准直透镜移动机构的小型化。
文档编号G11B7/09GK102737662SQ20121009721
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月30日 优先权日2011年4月5日
发明者木下康, 羽藤顺, 都岛和弘 申请人:日立视听媒体股份有限公司